Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Жоғары шағылыстыратын мыс-қалайы қорытпасы
Highly reflective copper tin alloy
Спекулум металл – шамамен екі бөлігі мыс және бір бөлігі қалайыдан тұратын қоспа, нәтижесінде жоғары шағылыстыру үшін жылтыратуға болатын ақ, сынғыш қорытпа пайда болады. Бұл металл, шыныға жалатылған металл айналар сияқты қазіргі заманғы материалдармен алмастырылғанға дейін, жеке гигиена құралдарынан оптикалық құрылғыларға дейін әртүрлі айналар жасау үшін тарихи түрде қолданылған. Спекулум металл қоспалары әдетте екі бөлігі мысқа бір бөлігі қалайы және аздаған мөлшерде мырыштан тұрады, бірақ күміс, қорғасын немесе мырыш қосылған қоспалар да кездеседі. Бұл, әдетте қола қорытпаларында қолданылатын қалайы мен мыстың арақатынасынан екі есе көп. Археологтар және басқа мамандар оны «жоғары қалайы қорытпасы» деп атауды жөн көреді, бірақ бұл кең термин қоңыр металл сияқты басқа қорытпалар үшін де қолданылады, оның құрамында әдетте 20% қалайы болады. Үлкен спекулум металл айналарын жасау қиын, ал қорытпа тез тозады, сондықтан оны жиі жылтырату қажет. Дегенмен, 17-шы ғасырдың ортасы мен 19-шы ғасырдың ортасы аралығында жоғары дәлдікті оптикалық жабдықтарда қолданылатын үлкен айналар үшін бұл жалғыз тиімді нұсқа болды, шыныға жалату технологиясы ойлап табылғанша. Спекулум металл рефлекторлық телескоптардың металл айналарында қолданылуымен танымал болды. Оның қолданылуының көрнекті мысалдары – Ньютонның телескопы, Парсонстаунның «Левиафаны» және Уильям Гершельдің Уран планетасын ашу үшін қолданған телескопы. Телескоптарда оны қолданудың басты қиындығы – айналар қазіргі айналар сияқты көп жарықты шағылыстыра алмады және тез тозып кетті.
Speculum metal is a mixture of around two thirds copper and one third tin, making a white brittle alloy that can be polished to make a highly reflective surface. It was used historically to make different kinds of mirrors from personal grooming aids to optical devices until it was replaced by more modern materials such as metal coated glass mirrors. Speculum metal mixtures usually contain two parts copper to one part tin along with a small amount of arsenic, although there are other mixtures containing silver, lead, or zinc. This is about twice the proportion of tin to copper typically used in bronze alloys. Archaeologists and others prefer to call it "high tin bronze", although this broad term is also used for other alloys such as bell metal, which is typically around 20% tin. Large speculum metal mirrors are hard to manufacture, and the alloy is prone to tarnish, requiring frequent re polishing. However, it was the only practical choice for large mirrors in high precision optical equipment between the mid 17th and mid 19th centuries, before the invention of glass silvering. Speculum metal was noted for its use in the metal mirrors of reflecting telescopes, and famous examples of its use were Newton's telescope, the Leviathan of Parsonstown, and William Herschel's telescope used to discover the planet Uranus. A major difficulty with its use in telescopes is that the mirrors could not reflect as much light as modern mirrors and would tarnish rapidly.
Ерте тарих
Қатты, ақ түсті, жоғары жылтырлы металл жасау білімі, қоладан жасалған жоғары қалайы қорытпаларын пайдалана отырып, Қытайда 2000 жылдан астам бұрын пайда болған болуы мүмкін, бірақ бұл батыс өркениеттерінің табысы болуы да ғажап емес. Плиний Ескінің жазбалары осыған сілтеме жасауы мүмкін. Орта ғасырлық Еуропада бұл металл әрине қолданылған, ол әдеттегі қола айналардан жақсырақ шағылыстырып, тез тозып кетпеген. Дегенмен, қалайының бағасы жоғары болғандықтан, қорытпаның құрамын қатаң бақылау қажет болды. Кереметі, сол кезде және кейіннен, құрамында темір болмаса да, осы металдан жасалған айналар "темір айналар" деп аталған. Бұл металл репоссе және гравировка сияқты "суық өңдеу" техникаларына жарамсыз болды, себебі ол тым қатты еді, бірақ кішкентай бұйымдарды құю үшін өте жақсы қолданылды, сондай-ақ "Қараңғы дәуірдегі белбеулер, әшекейлер, брошкалар" және осыған ұқсас кішкентай заттар жасауға пайдаланылды, олар тартымды күміс түсті бояуға ие болды.
The knowledge of making very hard white high luster metal out of bronze type high tin alloys may date back more than 2000 years in China, although it could also be an invention of western civilizations. Remarks in Pliny the Elder may refer to it. It was certainly in use by the European Middle Ages, giving better reflectivity than the usual bronze mirrors, and tarnishing more slowly. However, tin was expensive, and the composition of the alloy had to be controlled precisely. Confusingly, mirrors made of speculum metal were known at the time, and often later, as "steel mirrors", although they had no steel in them. It was not suitable for "cold working" techniques such as repoussé and chasing, being much too hard, but worked well if cast into small objects, and was also used for "Dark Age belt fittings, buckles, brooches" and similar small items, giving an attractive silver white colouring.
Телескоптарда қолдану
Спекулум металл ертедегі заманауи Еуропада телескоптардың айналары үшін жақсы көрініс беретін жалғыз материал ретінде қолданылды. Шаруашылық айналарынан айырмашылығы, онда металл қабаты шыны панельдің артқы жағына жабылып, қорғаныш лакпен жабылған, телескоптар сияқты дәл оптикалық құралдарға күрделі пішіндерге, мысалы, параболалық шағылыстырғыштарға ұнтақталатын және жылтыратылатын алдыңғы беткі айналар қажет болды. Шамамен 200 жыл бойы спекулум металл осы талапты орындайтын жалғыз материал болды. Джеймс Грегоридің грегориан телескобының ең алғашқы жобаларын жасау мүмкін болмады, себебі Грегори дизайн үшін қажетті күрделі спекулум айналарын жасауға қабілетті шебер таба алмады. Исаак Ньютон 1668 жылы жарық шашыратын телескопты алғаш рет сәтті жасады. Оның алғашқы шағылыстыратын телескобы (кейіннен Ньютондық шағылыстырғыш деп аталды) өзінің жеке құрастырған 33 мм диаметрлі спекулум металл негізгі айнасына ие болды. Ньютон да суретті жасау үшін қажетті күрделі параболалық пішін жасау мәселесімен бетпе-бет келді, бірақ шар пішінімен шешім қабылдады. Спекулум металлдың құрамы одан әрі жетілдіріліп, 1700-ші және 1800-ші жылдары көптеген шағылыстыратын телескоптардың дизайнында қолданылды. Идеалды құрамы шамамен 68,21% мыс және 31,7% қалайыны құрады; мыстың көп болуы металды сары түсті, ал қалайының көп болуы металды көк түсті етеді. Қалайының 45% дейінгі мөлшері тот басуға төзімділік үшін қолданылды. Спекулум металл айналы телескоптар өте үлкен болуы мүмкін еді, мысалы, Уильям Гершельдің 1789 жылғы 126 см (49,5 дюйм) "40 фут телескопы" және Лорд Росс 1845 жылғы "Парсонстаун Левиафанының" 183 см (72 дюйм) айнасы, бірақ металды пайдаланудың қиындықтары көптеген астрономдарды кішірек сындыратын телескоптарға басымдық беруге мәжбүр етті. Спекулум металды құю және пішіндеу өте қиын болды. Ол түсетін жарықтың 66% ғана шағылыстырды. Спекулумның ашық ауада ылғалға сезімталдығы және тұрақты түрде жылтырату қажеттігі де болды, бұл оның пайдалылығын сақтау үшін. Бұл телескоп айналарын үнемі алып тастап, жылтыратып, дұрыс пішінге келтіруді білдірді. Кейде бұл қиынға соқты, сондықтан кейбір айналар тасталып кетті. 1856–57 жылдары Карл Август фон Штайнхейл мен Леон Фуко шыны блоктарының алдыңғы бетіне (бірінші бетіне) күмістің өте жұқа қабатын жағу процесін енгізген кезде спекулум айналарына қарағанда жақсарту жасалды. Күміспен қапталған шыны айналар үлкен жетістік болды, себебі күміс оған түсетін жарықтың 90% -ын шағылыстырады және спекулумға қарағанда нашарлайды. Күміс жабынын шыныдан алып тастауға болады, сондықтан ластанған айнаны шыны субстратының нәзік, дәл жылтыратылған пішінін өзгертпей қайта күмістендіруге болады. Шыны да спекулум металға қарағанда термиялық тұрақтырақ, бұл температура өзгерген кезде оның пішінін жақсы сақтауға мүмкіндік береді. Бұл спекулум айналы телескоптардың соңына белгі берді, соңғы үлкен телескоп – Ұлы Мельбурн телескопы, 122 см (48 дюйм) айнасымен 1867 жылы аяқталды. Үлкен шыны айналы рефлекторлар дәуірі басталды, мысалы, Эндрю Эйнсли Комонның 1879 жылғы 36 дюйм (91 см) және 1887 жылғы 60 дюйм (152 см) рефлекторлары Элингте салынды, ал "заманауи" ірі шыны айналы зерттеу рефлекторларының біріншісі, 60 дюйм (150 см) 1908 жылғы Вильсон тауы обсерваториясының Хейл телескопы, 100 дюйм (2,5 м) 1917 жылғы Вильсон тауы Хукер телескопы және 200 дюйм (5 м) 1948 жылғы Паломар тауы Хейл телескопы.
Speculum metal found an application in early modern Europe as the only known good reflecting surface for mirrors in reflecting telescopes. In contrast to household mirrors, where the reflecting metal layer is coated on the back of a glass pane and covered with a protective varnish, precision optical equipment like telescopes needs first surface mirrors that can be ground and polished into complex shapes such as parabolic reflectors. For nearly 200 years speculum metal was the only mirror substance that could perform this task. One of the earliest designs, James Gregory’s Gregorian telescope could not be built because Gregory could not find a craftsman capable of fabricating the complex speculum mirrors needed for the design. Isaac Newton was the first to successfully build a reflecting telescope in 1668. His first reflecting telescope (a design which came to be known as a Newtonian reflector) had a 33 mm (1.3 inch) diameter speculum metal primary mirror of his own formulation. Newton was likewise confronted with the problem of fabricating the complex parabolic shape needed to create the image, but simply settled on a spherical shape. The composition of speculum metal was further refined and went on to be used in the 1700s and 1800s in many designs of reflecting telescopes. The ideal composition was around 68.21% copper to 31.7% tin; more copper made the metal more yellow, more tin made the metal more blue in color. Ratios with up to 45% tin were used for resistance to tarnishing. Although speculum metal mirror reflecting telescopes could be built very large, such as William Herschel's 126 cm (49.5 inch) "40 foot telescope" of 1789 and Lord Rosse 183 cm (72 inch) mirror of his "Leviathan of Parsonstown" of 1845, impracticalities in using the metal made most astronomers prefer their smaller refracting telescope counterparts. Speculum metal was very hard to cast and shape. It only reflected 66% of the light that hit it. Speculum also had the unfortunate property of tarnishing in open air with a sensitivity to humidity, requiring constant re polishing to maintain its usefulness. This meant the telescope mirrors had to be constantly removed, polished, and re figured to the correct shape. This sometimes proved difficult, with some mirrors having to be abandoned. In 1856–57 an improvement over speculum mirrors was invented when Karl August von Steinheil and Léon Foucault introduced the process of depositing an ultra thin layer of silver on the front surface (first surface) of a ground block of glass. Silvered glass mirrors were a vast improvement, since silver reflects 90% of the light that hits it and is much slower to tarnish than speculum. Silver coatings can also be removed from the glass, so a tarnished mirror could be resilvered without changing the delicate precision polished shape of the glass substrate. Glass is also more thermally stable than speculum metal, allowing it to hold its shape better through temperature changes. This marked the end of the speculum mirror reflecting telescope, with the last large one, the Great Melbourne Telescope with its 122 cm (48 inch) mirror, being completed in 1867. The era of the large glass mirror reflector had begun, with telescopes such as Andrew Ainslie Common's 1879 36 inch (91 cm) and 1887 60 inch (152 cm) reflectors built at Ealing, and the first of the "modern" large glass mirror research reflectors, 60 inch (150 cm) Mount Wilson Observatory Hale telescope of 1908, the 100 inch (2.5 m) Mount Wilson Hooker telescope in 1917 and the 200 inch (5 m) Mount Palomar Hale telescope in 1948.