स्पेकुलम धातु

स्पेकुलम धातु लगभग दो-तिहाई तांबे और एक तिहाई टिन का मिश्रण है, जो सफेद भंगुर मिश्र धातु बनाता है जिसे अत्यधिक परावर्तक सतह बनाने के लिए पॉलिश किया जा सकता है। इसका उपयोग ऐतिहासिक रूप से विभिन्न प्रकार के दर्पण बनाने के लिए व्यक्तिगत संवारने के साधनों से लेकर प्रकाशीय उपकरणों तक किया जाता था, जब तक कि इसे अधिक आधुनिक सामग्रियों जैसे धातु-लेपित कांच के दर्पणों से बदल नहीं दिया गया।

स्पेकुलम धातु के मिश्रण में आमतौर पर दो भाग तांबे से एक भाग टिन के साथ थोड़ी मात्रा में आर्सेनिक होता है, हालांकि चांदी, सीसा या जस्ता वाले अन्य मिश्रण भी होते हैं। यह आमतौर पर कांस्य मिश्र धातुओं में इस्तेमाल होने वाले टिन से तांबे के अनुपात का लगभग दोगुना है। पुरातत्वविद और अन्य लोग इसे हाई-टिन ब्रॉन्ज कहना पसंद करते हैं, हालाँकि इस व्यापक शब्द का उपयोग अन्य मिश्र धातुओं जैसे बेल धातु  के लिए भी किया जाता है, जो आमतौर पर लगभग 20% टिन होता है।

बड़े स्पेकुलम धातु के दर्पणों का निर्माण करना कठिन होता है, और मिश्र धातु धूमिल होने का खतरा होता है, जिसके लिए बार-बार पॉलिश करने की आवश्यकता होती है। हालांकि, सिल्वरिंग के आविष्कार से पहले 17वीं और 19वीं सदी के मध्य के बीच उच्च परिशुद्धता वाले प्रकाशीय उपकरणों में बड़े दर्पणों के लिए यह एकमात्र व्यावहारिक विकल्प था।

स्पेकुलम धातु दूरबीन को प्रतिबिंबित करने वाले धातु के दर्पणों में इसके उपयोग के लिए विख्यात था, और इसके उपयोग के प्रसिद्ध उदाहरण न्यूटन के परावर्तक थे | दूरबीनों में इसके उपयोग के साथ एक बड़ी कठिनाई यह है कि दर्पण आधुनिक दर्पणों की तरह प्रकाश को परावर्तित नहीं कर सकते थे और तेजी से धूमिल हो जाते थे।

दूरबीनों में इसके

प्रारंभिक इतिहास
कांस्य-प्रकार के उच्च-टिन मिश्र धातुओं से बहुत कठोर सफेद उच्च चमक वाली धातु बनाने का ज्ञान चीन में 2000 वर्ष से अधिक पुराना हो सकता है। हालाँकि यह पश्चिमी सभ्यताओं का आविष्कार भी हो सकता है। प्लिनी द एल्डर में सन्दर्भ इसका उल्लेख कर सकते हैं। यह निश्चित रूप से यूरोपीय मध्य युग द्वारा उपयोग में था, जो सामान्य कांस्य दर्पण की तुलना में बेहतर परावर्तन देता था, और अधिक धीरे-धीरे धूमिल होता था। हालांकि, टिन महंगा था, और मिश्र धातु की संरचना को ठीक से नियंत्रित करना पड़ता था। भ्रामक रूप से, स्पेकुलम धातु से बने दर्पणों को उस समय और अक्सर बाद में इस्पात  दर्पण के रूप में जाना जाता था, हालांकि उनमें स्टील नहीं था।

यह कोल्ड-वर्किंग तकनीकों जैसे रिपॉज और चेज़िंग के लिए उपयुक्त नहीं था, बहुत अधिक कठिन होने के कारण, लेकिन छोटी वस्तुओं में कास्टिंग करने पर अच्छी तरह से काम करता था, और इसका उपयोग डार्क एज बेल्ट फिटिंग, बकल, ब्रोच और इसी तरह की छोटी वस्तुओं के लिए भी किया जाता था, जिससे एक आकर्षक चांदी-सफेद रंग देती हैं।

दूरबीन में प्रयोग करें
प्रारंभिक आधुनिक यूरोप में स्पेकुलम धातु का उपयोग दूरबीनों को प्रतिबिंबित करने वाले दर्पणों के लिए एकमात्र अच्छी परावर्तक सतह के रूप में पाया गया। घरेलू दर्पणों के विपरीत, जहाँ परावर्तक धातु की परत कांच के फलक के पीछे लेपित होती है और एक सुरक्षात्मक वार्निश से ढकी होती है, दूरबीन जैसे सटीक प्रकाशीय उपकरण को पहले सतह के दर्पणों की आवश्यकता होती है, जो परवलयिक परावर्तक जैसे जटिल आकार में ग्राउंड और पॉलिश किए जा सकते हैं। लगभग 200 वर्षों तक स्पेकुलम धातु ही एकमात्र दर्पण पदार्थ था जो इस कार्य को कर सकता था। सबसे शुरुआती रचनाओं में से, जेम्स ग्रेगोरी (खगोलविद और गणितज्ञ) का ग्रेगोरियन दूरबीन नहीं बनाया जा सका क्योंकि ग्रेगरी को डिजाइन के लिए आवश्यक जटिल स्पेकुलम दर्पण बनाने में सक्षम शिल्पकार नहीं मिला। आइजैक न्यूटन 1668 में सफलतापूर्वक परावर्तक दूरदर्शी का निर्माण करने वाले पहले व्यक्ति थे। उनके न्यूटन के परावर्तक (एक रचना जिसे न्यूटनियन परावर्तक के रूप में जाना जाता है) में उनके स्वयं के सूत्रीकरण का 33-मिमी (1.3-इंच) व्यास का स्पेकुलम धातु प्राथमिक दर्पण था। छवि बनाने के लिए आवश्यक जटिल परवलयिक आकार बनाने की समस्या के साथ न्यूटन को भी सामना करना पड़ा, लेकिन बस  गोलाकार आकार पर बस गए। स्पेकुलम धातु की संरचना को और अधिक परिष्कृत किया गया और 1700 और 1800 के दशक में दूरबीन को प्रतिबिंबित करने के कई रचनाओं में इसका उपयोग किया जाने लगा। आदर्श रचना लगभग 68.21% तांबे से 31.7% टिन थी; अधिक तांबे ने धातु को और अधिक पीला बना दिया, अधिक टिन ने धातु को और अधिक नीला बना दिया। धूमिल होने के प्रतिरोध के लिए 45% टिन तक के अनुपात का उपयोग किया गया था।

हालांकि दूरबीन को प्रतिबिंबित करने वाला स्पेकुलम मेटल मिरर बहुत बड़ा बनाया जा सकता है, जैसे विलियम हर्शल का 1789 का 126-सेमी (49.5-इंच) 40-फुट दूरबीन और विलियम पार्सन्स, उनके लेविथान का 183-सेमी (72-इंच) मिरर का तीसरा अर्ल 1845 के पार्सनस्टाउन में, धातु का उपयोग करने में अव्यवहारिकता ने अधिकांश खगोलविदों को उनके छोटे अपवर्तक दूरबीन समकक्षों को पसंद किया।

स्पेकुलम धातु को ढालना और आकार देना बहुत कठिन था। यह उस पर पड़ने वाले प्रकाश का केवल 66% ही परावर्तित करता है। स्पेकुलम में नमी के प्रति संवेदनशीलता के साथ खुली हवा में धूमिल होने की दुर्भाग्यपूर्ण संपत्ति भी थी, इसकी उपयोगिता बनाए रखने के लिए निरंतर पुनः चमकाने की आवश्यकता होती है। इसका मतलब यह था कि दूरबीन के दर्पणों को लगातार हटाना, पॉलिश करना और सही आकार देना था। यह कभी-कभी कठिन साबित होता था, जिसमें कुछ दर्पणों को छोड़ना पड़ता था। यह भी आवश्यक था कि प्रत्येक दूरबीन के लिए दो या दो से अधिक दर्पणों का निर्माण किया जाए ताकि एक का उपयोग तब किया जा सके जब दूसरे को पॉलिश किया जा रहा हो। रात के समय तेजी से ठंडी होने वाली हवा बड़े स्पेकुलम धातु के दर्पणों में तनाव पैदा करती है, उनके आकार को विकृत करती है और उन्हें खराब छवियों का उत्पादन करने का कारण बनती है। लॉर्ड रॉस के पास अपने 72 इंच के धातु के दर्पण पर समायोज्य लीवर की एक प्रणाली थी ताकि स्वीकार्य छवि बनाने में अविश्वसनीय होने पर वह आकार को समायोजित कर सके।

1856-57 में स्पेकुलम दर्पणों में सुधार का आविष्कार किया गया था जब कार्ल अगस्त वॉन स्टीनहिल और लियोन फौकॉल्ट ने कांच के ग्राउंड ब्लॉक की सामने की सतह (पहली सतह) पर चांदी की अति पतली परत जमा करने की प्रक्रिया शुरू की थी। चाँदी के शीशे के दर्पण बहुत बड़ा सुधार थे, क्योंकि चाँदी उस पर पड़ने वाले प्रकाश का 90% प्रतिबिंबित करती है और स्पेकुलम की तुलना में धूमिल होने में बहुत धीमी होती है। कांच से चांदी के लेप को भी हटाया जा सकता है, इसलिए कांच के सब्सट्रेट के नाजुक सटीक-पॉलिश आकार को बदले बिना  कलंकित दर्पण को फिर से चमकाया जा सकता है। स्पेकुलम धातु की तुलना में ग्लास भी अधिक तापीय रूप से स्थिर है, जिससे यह तापमान परिवर्तन के माध्यम से अपने आकार को बेहतर बनाए रखने की अनुमति देता है। यह स्पेकुलम-दर्पण परावर्तक दूरबीन के अंत को चिह्नित करता है, जिसमें अंतिम बड़ा,  महान मेलबोर्न दूरबीन अपने 122 सेमी (48-इंच) दर्पण के साथ, 1867 में पूरा हो रहा था। बड़े कांच-दर्पण परावर्तक का युग शुरू हो गया था, दूरबीन के साथ जैसे एंड्रयू एंस्ली कॉमन के 1879 36-इंच (91 सेमी) और 1887 60-इंच (152 सेमी) ईलिंग पर बने रिफ्लेक्टर, और आधुनिक बड़े ग्लास-मिरर रिसर्च रिफ्लेक्टरों में से पहला, 60-इंच (150 सेमी) माउंट 1908 माउंट विल्सन वेधशाला हेल ​​दूरबीन, 1917 में 100-इंच (2.5 मीटर) माउंट विल्सन  हूकर दूरबीन और 1948 में 200-इंच (5 मीटर) माउंट पालोमर हेल ​​​​दूरबीन

यह भी देखें

 * तरल-दर्पण दूरबीन
 * 19वीं शताब्दी में सबसे बड़े प्रकाशीय दूरबीन की सूची
 * 18वीं शताब्दी में सबसे बड़े प्रकाशीय दूरबीन की सूची

संदर्भ

 * Meeks, Nigel, "Patination phenomena on Roman and Chinese bronze mirrors and other artefacts", in Metal Plating and Patination: Cultural, Technical and Historical Developments, ed. Susan La-Niece, 2013, Elsevier, ISBN 9781483292069, google books

बाहरी संबंध

 * National Pollutant Inventory — Copper and compounds fact sheet