Los espejos de los telescopios ópticos suelen estar hechos de superficies de vidrio pulidas sin fin que se han aluminizado para proporcionar una superficie muy suave de aluminio reflectante.
Pero, ¿por qué la necesidad de vidrio en absoluto? ¿Por qué los espejos no pueden estar hechos de metal puro o de metal depositado sobre alguna otra superficie?
¿Hay algo especial en el proceso de esmerilado de vidrio que signifique que ninguna otra superficie puede hacerse tan suave y aún tener aluminio depositado en la superficie?
¿O tiene que ver con las propiedades de expansión térmica del vidrio utilizado?
tienes parte de razón. El vidrio se utiliza por varias razones. Es un material muy estable y mantendrá su forma durante miles de años. El vidrio también se puede pulir con un alto grado de precisión sin tener defectos. Otra razón importante es que las propiedades de expansión también son muy favorables. El vidrio no se corroe y es más fácil moldearlo que los espejos de metal. El vidrio es relativamente barato y fácilmente disponible.
Algunas referencias útiles se encuentran aquí , aquí y aquí .
La respuesta aceptada es correcta hasta donde llega, pero para agregar un poco de por qué para el reclamo:
jmh> "El vidrio también se puede pulir con un alto grado de precisión sin tener defectos"
Todo se reduce a que el vidrio es amorfo en lugar de policristalino como lo es el metal. Cuando un material es policristalino, sus átomos tienen conexiones preferidas (más fuertes) con algunos de sus vecinos y conexiones más débiles con otros. Son estas cadenas de conexiones preferidas (líneas de conga) las que los metalúrgicos modifican para otorgarle al material una compensación en propiedades de resistencia a la tracción, ductilidad y dureza. El material amorfo, por otro lado, no tiene preferencia y es cada átomo por sí mismo (mosh pit).
Esto significa que al pulir/figurar, a medida que los átomos se eliminan de un material policristalino, se van a una velocidad desigual, lo que da como resultado hoyos donde había conexiones más fuertes y grumos donde había conexiones atómicas más débiles.
Mientras que los átomos individuales pueden eliminarse o empujarse a configuraciones de menor energía sin perjuicio en el material amorfo que da como resultado una superficie (casi) atómicamente lisa.
En este punto, es bueno recordar que el vidrio no es típicamente el espejo, ya que el vidrio, sin importar qué tan suave sea, no es muy reflectante, y lo que es peor, es transparente a la luz visible que nos puede interesar. En cambio, el espejo son solo unos pocos átomos. de espesor de metal altamente reflectante que recubre el vidrio.
Si pudiéramos convencer a una hoja de átomos de metal de un solo átomo de espesor de adoptar la misma forma sin el vidrio, sería un gran día para la astronomía.
¿Por qué los espejos de los telescopios están hechos de vidrio?
No siempre están hechos de vidrio. En situaciones en las que los recuentos de masa y las variaciones térmicas pueden ser grandes, los espejos de los telescopios ópticos a veces se fabrican con carburo de silicio.
De esta respuesta a ¿Cómo se estabilizan los telescopios espaciales hasta una parada perfecta? :
El carburo de silicio es un material muy popular en los telescopios espaciales más nuevos y se encuentra en el sistema óptico de muchos de ellos para que yo lo recuerde, pero aquí se menciona en la respuesta del banco óptico de GAIA y en la respuesta del telescopio LORRI de New Horizion .
arriba: Banco óptico de carburo de silicio de Gaya, con los dos espejos del objetivo de sus telescopios gemelos apuntando con una separación de 106,5°. De Spaceflight 101 , crédito de imagen: ESA/Astrium.
arriba: El telescopio LORRI se describe, por ejemplo, en la preimpresión ArXiv Long-Range Reconnaissance Imager en New Horizons
Cuando observamos la expansión térmica, Zerodur es mucho mejor que el vidrio. Se utilizó para los retrovisores GTC, Keck I, Keck II y SOFIA.
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Carlos Witthoft
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