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Metal de espejos

El metal de espejos (también denominado con la expresión de origen latino "speculum metal") es una mezcla de alrededor de dos tercios de cobre con una tercera parte de estaño. La aleación así formada es quebradiza, de color blanquecino y puede ser fácilmente abrillantada para producir una superficie altamente reflectante. Se utilizó históricamente para construir diferentes clases de espejos: desde los dedicados al cuidado personal, hasta los utilizados en los telescopios reflectores. Dejó de utilizarse a mediados del siglo XIX, cuando fue reemplazado por materiales más modernos de mejores características.

Reflector de metal de espejos de 1.2 m de diámetro fabricado por William Herschel, pieza clave del "telescopio de 40 pies", en el Museo de Ciencias de Londres.[1]

Las grandes piezas de metal de los espejos telescópicos son difíciles de fabricar y la aleación es propensa a empañarse, requiriendo frecuentes re-abrillantandos. Aun así, fue la única elección práctica disponible para grandes espejos en equipamiento óptico de alta precisión entre mediados del siglo XVII y mediados del siglo XIX, antes de la invención de la técnica del plateado del vidrio.

Visión general

Las mezclas de metal de espejos normalmente contienen dos partes de cobre y una parte de estaño, junto con una cantidad pequeña de arsénico, aunque otras mezclas contienen plata, plomo, o zinc. El conocimiento de cómo fabricar un metal de intenso color plateado y muy lustroso, procede de la técnica de fundición de aleaciones de bronce con alto contenido de estaño, que puede datar de hace más de 2000 años en China[2]​ o que también pudo ser una invención de civilizaciones occidentales.[3]​ Tales metales se utilizaron en escultura y para hacer espejos más eficaces que los más comunes espejos de bronce de brillo dorado, que perdían su pátina brillante mucho más fácilmente. En aquella época, los espejos de esta aleación o de cualquier metal precioso, eran piezas escasas solo al alcance de los ricos.[4]

Metal de espejos y telescopios

El metal de espejos encontró una aplicación en la Europa del inicio de la edad moderna como la única superficie reflectora adecuada conocida para los espejos de los telescopios reflectores. En contraste con los espejos domésticos, donde la capa de metal reflector es impregnada en la parte posterior de un vidrio plano y cubierta con un barniz protector, la precisión del equipamiento óptico como los telescopios necesita espejos primarios cuyas superficies puedan ser amoladas y abrillantadas con formas complejas, como los reflectores parabólicos. Durante casi 200 años, el metal de espejos fue la única sustancia que podía adecuarse a esta misión. Uno de los diseños más tempranos, el telescopio gregoriano de James Gregory, no pudo ser construido porque Gregory no podía encontrar un artesano capaz de fabricar los complejos espejos de metal speculum necesarios para su diseño.[5]

Isaac Newton fue el primero en construir con éxito un telescopio reflector en 1668. Su primer diseño (que pasó a ser conocido como reflector newtoniano) utilizaba un espejo primario de 33 mm de diámetro, fabricado con una aleación de cobre y estaño de su propia formulación.[6]​ Newton era consciente de la necesidad de fabricar un reflector de forma parabólica, pero la complejidad de mecanizar esta superficie, le llevó a utilizar sencillamente una forma esférica, solución suficientemente aproximada para radios de curvatura grandes y cuerdas reducidas. La composición del metal de espejos fue refinada más adelante, siendo utilizada en los siglos XVIII y XIX en muchos diseños de telescopios reflectores. La composición ideal era de un 68.21% de cobre y de un 31.7% de estaño; más cobre hacía el metal más amarillo, y más estaño hacía el metal de un color más azulado.[7]​ Proporciones de hasta un 45% de estaño fueron utilizadas para aumentar la resistencia de la aleación a perder el lustre.

El metal de espejos permitía construir telescopios reflectores muy grandes, como el "telescopio de 40 pies" de William Herschel, con 126 cm (49.5 pulgadas) de 1789; o el "Leviathan de Parsonstown" construido por Lord Rosse en 1845, con 183 cm (72 pulgadas). Sin embargo, los aspectos poco prácticos ligados a las características de la aleación (como su limitado índice de reflexión o el problema de la pérdida de lustre), hizo que la mayoría de los astrónomos prefiriesen telescopios refractores, a pesar de sus menores magnificaciones.[8]​ El metal de espejos era muy difícil de fundir y de moldear. Solo reflejaba el 66 por ciento de la luz que recibía, y también tenía la desafortunada propiedad de perder fácilmente el lustre al quedar expuesto a la humedad del aire, requiriendo un constante re-abrillantando para mantener su utilidad. Esto significaba que los espejos de los telescopios tenían que ser constantemente desmontados, abrillantados, y reamolados a la forma correcta. Esto a veces resultaba muy difícil, teniendo que sustituirse algunos espejos. También requería que hubiera que fabricar dos o más espejos para cada telescopio, de modo que uno podía ser utilizado mientras el otro era abrillantado. El rápido enfriamento causado por el aire nocturno provocaba considerables tensiones en los grandes espejos de metal, distorsionando su forma y la nitidez de sus imágenes. Lord Rosse dispuso un sistema de palancas ajustables en su espejo de metal de 72 pulgadas, lo que le permitía ajustar su forma para producir una imagen de calidad aceptable.[9]

Entre 1856 y 1857 se mejoró la fabricación de espejos cuando Karl August von Steinheil y Léon Foucault introdujeron el proceso de depositar un capa ultra fina de plata en la superficie frontal de un bloque de vidrio. Los espejos de vidrio plateado supusieron una considerable mejora, dado que la plata refleja un 90 por ciento de la luz que recibe y es mucho menos sensible a la pérdida del brillo que el speculum. Los recubrimientos de plata también pueden ser fácilmente eliminados del vidrio, así que un espejo empañado podría ser plateado de nuevo sin alterar la precisa forma del sustrato de vidrio. El vidrio es también mucho más estable térmicamente que el metal de espejos, manteniendo mejor su forma ante los cambios de temperatura. Esto marcó el fin de los telescopios reflectores de metal de espejos. El último gran reflector fabricado con esta técnica, el Gran Telescopio de Melbourne (con su espejo de 122 cm -48 pulgadas-) fue completado en 1867.

La era del gran reflector de espejo de vidrio había comenzado, con telescopios como los de Andrew Ainslie Common de 1879 (de 36 pulgadas -91 cm-) y de 1887 (de 60 pulgadas -152 cm-) construidos en Ealing; el telescopio Hale, el primer reflector de investigación con un gran espejo de vidrio moderno de 60 pulgadas (150 cm) instalado en el Observatorio del Monte Wilson en 1908; o el telescopio Hooker de 100 pulgadas (2.5 m), instalado también en el Monte Wilson en 1917.

Véase también

Referencias

  1. . Science Museum. Archivado desde el original el 2 de septiembre de 2009. Consultado el 23 de noviembre de 2008. 
  2. Joseph Needham, Gwei-djen Lu: Science and civilisation in China, Vol. 5, p. 238.
  3. The Journal of the Anthropological Institute of Great Britain and Ireland, Vol. 64, p. 71.
  4. Albert Allis: The Scientific American cyclopedia of formulas, p. 89.
  5. Robert Chambers, Thomas Thomson: A Biographical Dictionary of Eminent Scotsmen, p. 175.
  6. Henry C. King: The History of the Telescope, p. 74.
  7. Norman W. Henley et al: Speculum Metal
  8. Edison Pettit: The Reflector.
  9. Voyage through the universe: The Visible Universe.

Enlaces externos

    •   Datos: Q910399
    •   Multimedia: Speculum metal / Q910399

    metal, espejos, metal, espejos, también, denominado, expresión, origen, latino, speculum, metal, mezcla, alrededor, tercios, cobre, tercera, parte, estaño, aleación, así, formada, quebradiza, color, blanquecino, puede, fácilmente, abrillantada, para, producir,. El metal de espejos tambien denominado con la expresion de origen latino speculum metal es una mezcla de alrededor de dos tercios de cobre con una tercera parte de estano La aleacion asi formada es quebradiza de color blanquecino y puede ser facilmente abrillantada para producir una superficie altamente reflectante Se utilizo historicamente para construir diferentes clases de espejos desde los dedicados al cuidado personal hasta los utilizados en los telescopios reflectores Dejo de utilizarse a mediados del siglo XIX cuando fue reemplazado por materiales mas modernos de mejores caracteristicas Reflector de metal de espejos de 1 2 m de diametro fabricado por William Herschel pieza clave del telescopio de 40 pies en el Museo de Ciencias de Londres 1 Las grandes piezas de metal de los espejos telescopicos son dificiles de fabricar y la aleacion es propensa a empanarse requiriendo frecuentes re abrillantandos Aun asi fue la unica eleccion practica disponible para grandes espejos en equipamiento optico de alta precision entre mediados del siglo XVII y mediados del siglo XIX antes de la invencion de la tecnica del plateado del vidrio Indice 1 Vision general 2 Metal de espejos y telescopios 3 Vease tambien 4 Referencias 5 Enlaces externosVision general EditarLas mezclas de metal de espejos normalmente contienen dos partes de cobre y una parte de estano junto con una cantidad pequena de arsenico aunque otras mezclas contienen plata plomo o zinc El conocimiento de como fabricar un metal de intenso color plateado y muy lustroso procede de la tecnica de fundicion de aleaciones de bronce con alto contenido de estano que puede datar de hace mas de 2000 anos en China 2 o que tambien pudo ser una invencion de civilizaciones occidentales 3 Tales metales se utilizaron en escultura y para hacer espejos mas eficaces que los mas comunes espejos de bronce de brillo dorado que perdian su patina brillante mucho mas facilmente En aquella epoca los espejos de esta aleacion o de cualquier metal precioso eran piezas escasas solo al alcance de los ricos 4 Metal de espejos y telescopios EditarEl metal de espejos encontro una aplicacion en la Europa del inicio de la edad moderna como la unica superficie reflectora adecuada conocida para los espejos de los telescopios reflectores En contraste con los espejos domesticos donde la capa de metal reflector es impregnada en la parte posterior de un vidrio plano y cubierta con un barniz protector la precision del equipamiento optico como los telescopios necesita espejos primarios cuyas superficies puedan ser amoladas y abrillantadas con formas complejas como los reflectores parabolicos Durante casi 200 anos el metal de espejos fue la unica sustancia que podia adecuarse a esta mision Uno de los disenos mas tempranos el telescopio gregoriano de James Gregory no pudo ser construido porque Gregory no podia encontrar un artesano capaz de fabricar los complejos espejos de metal speculum necesarios para su diseno 5 Isaac Newton fue el primero en construir con exito un telescopio reflector en 1668 Su primer diseno que paso a ser conocido como reflector newtoniano utilizaba un espejo primario de 33 mm de diametro fabricado con una aleacion de cobre y estano de su propia formulacion 6 Newton era consciente de la necesidad de fabricar un reflector de forma parabolica pero la complejidad de mecanizar esta superficie le llevo a utilizar sencillamente una forma esferica solucion suficientemente aproximada para radios de curvatura grandes y cuerdas reducidas La composicion del metal de espejos fue refinada mas adelante siendo utilizada en los siglos XVIII y XIX en muchos disenos de telescopios reflectores La composicion ideal era de un 68 21 de cobre y de un 31 7 de estano mas cobre hacia el metal mas amarillo y mas estano hacia el metal de un color mas azulado 7 Proporciones de hasta un 45 de estano fueron utilizadas para aumentar la resistencia de la aleacion a perder el lustre El metal de espejos permitia construir telescopios reflectores muy grandes como el telescopio de 40 pies de William Herschel con 126 cm 49 5 pulgadas de 1789 o el Leviathan de Parsonstown construido por Lord Rosse en 1845 con 183 cm 72 pulgadas Sin embargo los aspectos poco practicos ligados a las caracteristicas de la aleacion como su limitado indice de reflexion o el problema de la perdida de lustre hizo que la mayoria de los astronomos prefiriesen telescopios refractores a pesar de sus menores magnificaciones 8 El metal de espejos era muy dificil de fundir y de moldear Solo reflejaba el 66 por ciento de la luz que recibia y tambien tenia la desafortunada propiedad de perder facilmente el lustre al quedar expuesto a la humedad del aire requiriendo un constante re abrillantando para mantener su utilidad Esto significaba que los espejos de los telescopios tenian que ser constantemente desmontados abrillantados y reamolados a la forma correcta Esto a veces resultaba muy dificil teniendo que sustituirse algunos espejos Tambien requeria que hubiera que fabricar dos o mas espejos para cada telescopio de modo que uno podia ser utilizado mientras el otro era abrillantado El rapido enfriamento causado por el aire nocturno provocaba considerables tensiones en los grandes espejos de metal distorsionando su forma y la nitidez de sus imagenes Lord Rosse dispuso un sistema de palancas ajustables en su espejo de metal de 72 pulgadas lo que le permitia ajustar su forma para producir una imagen de calidad aceptable 9 Entre 1856 y 1857 se mejoro la fabricacion de espejos cuando Karl August von Steinheil y Leon Foucault introdujeron el proceso de depositar un capa ultra fina de plata en la superficie frontal de un bloque de vidrio Los espejos de vidrio plateado supusieron una considerable mejora dado que la plata refleja un 90 por ciento de la luz que recibe y es mucho menos sensible a la perdida del brillo que el speculum Los recubrimientos de plata tambien pueden ser facilmente eliminados del vidrio asi que un espejo empanado podria ser plateado de nuevo sin alterar la precisa forma del sustrato de vidrio El vidrio es tambien mucho mas estable termicamente que el metal de espejos manteniendo mejor su forma ante los cambios de temperatura Esto marco el fin de los telescopios reflectores de metal de espejos El ultimo gran reflector fabricado con esta tecnica el Gran Telescopio de Melbourne con su espejo de 122 cm 48 pulgadas fue completado en 1867 La era del gran reflector de espejo de vidrio habia comenzado con telescopios como los de Andrew Ainslie Common de 1879 de 36 pulgadas 91 cm y de 1887 de 60 pulgadas 152 cm construidos en Ealing el telescopio Hale el primer reflector de investigacion con un gran espejo de vidrio moderno de 60 pulgadas 150 cm instalado en el Observatorio del Monte Wilson en 1908 o el telescopio Hooker de 100 pulgadas 2 5 m instalado tambien en el Monte Wilson en 1917 Vease tambien EditarAleaciones de cobre Espejo liquidoReferencias Editar Original mirror for William Herschel s forty foot telescope 1785 Science Museum Archivado desde el original el 2 de septiembre de 2009 Consultado el 23 de noviembre de 2008 Joseph Needham Gwei djen Lu Science and civilisation in China Vol 5 p 238 The Journal of the Anthropological Institute of Great Britain and Ireland Vol 64 p 71 Albert Allis The Scientific American cyclopedia of formulas p 89 Robert Chambers Thomas Thomson A Biographical Dictionary of Eminent Scotsmen p 175 Henry C King The History of the Telescope p 74 Norman W Henley et al Speculum Metal Edison Pettit The Reflector Voyage through the universe The Visible Universe Enlaces externos EditarNational Pollutant Inventory Copper and compounds fact sheet Datos Q910399 Multimedia Speculum metal Q910399 Obtenido de https es wikipedia org w index php title Metal de espejos amp oldid 143343500, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,

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