4. Equatoriaal-teles-
coop, door Jesse
Ramsden, Londen
1775-1789
5. Peilkompas met
octant, door Benjamin
Ayres, Amsterdam
circa 1770
tumus met ring en acht manen (door Christiaan Huygens in 1656
waargenomen en beschreven) en tenslotte de in 1781 door William
Herschel ontdekte planeet Uranus met twee manen. De Planeten
Neptunus en Pluto waren toen nog niet bekend, laat staan
Pluto's maan Charon, ontdekt in 1978, die overigens niet naar
mij vernoemd is.
DE ZON EN DE ‘GLOBE MET ARMBANDEN’ De indrukwek-
kende Sphaera armillaris (0729) komt eveneens uit het atelier
van George Adams. Het geeft de aarde weer - met een gelijke
globe als in het tellurium - met als ‘armbanden’ de denkbeeldi-
ge cirkels op aarde en in de hemel die de astronomische ver-
schijnselen beschrijven: evenaar, zonnekeerkringen en poolcir-
kels. Op de bol gevormd door de armbanden hebben de sterren
hun vaste plaats. Bij de globe is er een voor iedere plaats op
aarde instelbare meridiaan en horizon. De zon, in messing uit-
gevoerd, loopt in het ecliptica-vlak van zon en aarde. De maan,
als ivoren bal, heeft haar eigen baanvlak met de aarde, onder
een hoek van ruim vijf graden met de eclíptica. Pas als zon,
maan en aarde zieh alle drie op de snijlijn van die twee vlakken
bevinden, kan er een zons- of maansverduistering plaatsvinden.
Opvallend is, dat dit model dat een aantal verschijnselen gede-
tailleerd kan demonstreren, de zon daarbij uit het centrum in
een (verouderd) geocentrisch wereldbeeld laat zien.
DE ZON IN DE KIJKER Met de vorderingen in de optica worden
in de loop van eeuwen de microcosmos en de macrocosmos vender
verkend en opengelegd. Op de wensenlijst van Van Marum
stond ook het beste van het beste op het gebied van telescopie.
Op de veiling van de verzameiing van de Amsterdamse jurist en
6. Heliostaat naar 's Gravesande, derde kwart 18de eeuw
koopman Mr. E. Ebeling, in juni 1791, kocht Van Marum voor
maar liefst 3500 gulden ongeveer 45 kavels, waaronder als top-
stuk de telescoop van Ramsden. In de catalogus werd dit ‘draag-
baar sterrenwachtje’ aangeprezen als een ‘koninklijk stuk’.
De equatoriaal-telescöop van Jesse Ramsden (0361) heeft de
verwijzing naar de equator, omdat het bovenste deel van hetjp-
strument, met zijn ‘polaire as’, parallel aan de aardas kan worden
opgesteld en de haaks daarop liggende cirkelverdeling, de
equatorcirkel of uurhoekcirkel, dan evenwijdig aan de hemele-
quator loopt. Het händige van deze opstelling is, dat als men een
poosje een sterwil observeren, alleen de uurhoek behoeftte worden
bijgesteld. Het is een buitengewoon nauwkeurig in te stellen
instrument, binnen een boogseconde, en het betekende een rriijlf
paal in de ontwikkeling van cirkelverdeling en schaalaflezing.
DE ZON EN PLAATSBEPALING De vaste hemelkoepel met
sterren en de bekénde banen van zon, maan en planeten, zoals
die vanuit verschillende plaatsen op aarde gezien worden, ge-
ven houvast voor de geografische plaatsbepaling op aarde. Door
‘poolshoogte’ te nemen van de poolster bepaal je de Noorder
Breedtegraad van het waarnemingspunt en datzelfde doe je^-
midden op de dag - met het ‘zonnetje schiéten’ en met wat meer
rekenwerk wordt zo de ‘middagbreedte’ bepaald.
Op de grote ontdekkingsreizen rond de wereld is de navigatie
nog tamelijk primitief, pas in de loop van de 18de eeuw komen
de grote verbeteringen met nauwkeuriger hoekmeetinstrumen-
ten als octant en sextant en de komst van de chronometer voor
de geografische lengtebepaling. De aarde draait met 15 graden
per uur om haar as. Op 15 graden Wester Lengte, bijvoorbeeld,
Staat de zon een uur later dan in Greenwich op haar hoogste
punt.
In 1730 construeerde Hadley zijn spiegeloctant. Met een draai-
baar spiegeltje moet het beeid van het te ‘schieten’ hemelli-
chaam op de horizon gedraaid worden, terwijl de horizon direct
in het vizier gehouden wordt. Via de arm aan het spiegeltje, die
längs een-achtste cirkelboog loopt, kan vervolgens de hoogte,
de hoek die de ster boven de horizon Staat, afgelezen worden.
In Teylers Museum is er een peilkompas met octant en telescoop
(0327) gemaakt door Benjamin Ayres uit het derde kwart
van de 18de eeuw. Ayres werd in 1749 benoemd tot instructeur-
instrumentmaker van de Amsterdamse Zeevaartschool. Het
kompas is cardanisch opgehangen, gelagerd op rollen met wei-S
nig wrijvingsweerstand. Op het kompas kan een peilapparaat
opgesteld worden om horizontale hoeken bij landverkenningen
te peilen; met het oog wordt bijvoorbeeld een vuurtoren in de
peiling gehouden en de kompashoek afgelezen. Door deze kom-
pashoek in de kaart te tekenen vanuit de vuurtoren, weet men
op welke lijn men zieh bevindt. Mettwee of drie peilingen kan zo
de eigen plaats op de kaart vastgelegd worden.
In plaats van het vizier van het peilkompas kan de octant met
telescoop opgesteld worden, speciaal voor sterrenwaarnemin-
gen. De telescoop is, met het oculair aan de bovenkant, op het
bovenste vaste been van de octant onder een hoek van 45 gra-
den opgesteld. Van bovenaf in de telescoop kijkend kan via het
spiegeltje van de octant een ster gepeild worden; het azimut
wordt op het kompas afgelezen en de hoogte van de ster op de
boog, bij de arm van het spiegeltje. Bij het peilen van de zon worden
filters voor het spiegeltje gedraaid.
8. Stoommachine op
zonne-energie naar
A.B. Mouchot, door
A. Prfre en A. Salieron,
Parijs 1879
Een ander vroeg instrument is de sextant (0328), in 1790 gemaakt
door Gerard Hulstvan Keulen uit Amsterdam. Gezien het
serienummer 276 was er vraag naar deze instrumenten. De
werkwijze van de sextant is vergelijkbaar met die van de octant
van Hadley, alleen bij de sextant loopt de alhidade, de arm van
het spiëgeltje, längs één zesde cirkelboog, dus längs 60 graden.
Met een klein kijkertje zijn de horizon en het gespiegelde he-
mellichaam bij elkaar te zien. In de lichtweg zijn gekleurde Alters
op te nemen.
DE ZON ALS BRON VAN LICHT Ons dagelijks terugkerend licht
krijgt in de natuurkunde een gerichte taak. Tijdens de Verlichting
wordt de zon gevangen met een Spiegel en gericht op zonne-mi-
croscoop, optische bank en toverlantaarn. Maar het zonlicht zelf
wordt ook onderzocht met prisma, spectroscoop en als leve-
rancier van energie.
Het richten van het zonlicht is een constant aandacht vragend
werkje. De bekende Leidse hoogleraar ‘s Gravesande ontwierp
in 1742 een instrument, dat dat werkje kon overnemen en Van
Marum kocht zo’n heliostaat, waarschijnlijk op de veiling van
Ebeling in 1791.
¿ïjn de heliostaat van ‘s Gravesande (0308) bevindt zieh een 24-
uurs klokje, dat met zijn klok-as evenwijdig aan de aardas op-'
gesteld wordt. Opvallend in dit exemplaar is de rijk versierde wij-
zerplaat; versieringen komen in Teylers Museum slechts bij
enkele apparaten voor. De klok-as bedient de spiegel en corrigeert
daarmee voor de draaiing van de aarde, zodat het zonlicht
continu door de optische opstelling loopt. De heliostaat kan voor
de diverse toepassingen met diafragma’s ingesteld worden.
In-de 19de eeuw wordt het optica-onderzoek steeds verfijnder.
Het reeds bekende wonderbaarlijke uiteenvallen van ‘wit’ zonlicht
door een prisma in een heel spectrum van kleuren, laat in
de spectrometer ook donkere lijnen, Fraunhofer lijnen, zien. Het
blijkt dat chemische elementen, tot gloeien gebracht, bepaalde
kenmerkende gekleurde lijnen uitzenden. Omgekeerd blijkt het,
dat een gas juist die lichtstralen äbsorbeert - dus donkere lijnen
in een spectrum geeft - die het zelf in lichtgevende toestand kan
uitzenden. De Fraunhofer lijnen in het zonnespectrum ontstaan
door de absorptie in de zonne-corona. Bij een zonsverduistering,
opnieuw de rollen omdraaiend, wordt het zonlicht afge-
schermd en zien we alleen het licht van de corona: de donkere
absorptielijnen worden plotseling de gekleurde lijnen van de daar
aanwezige gloeiende elementen, het zogenaamde flitsspectrum.
De spectrometer (0395) omstreeks 1860 gemaakt door M. Meyerstein
in Göttingen is een juweeltje van instrumentmakers-
kunst. Voor de ene buis wordt een onbekende stof tot gloeien
gebracht, via een heliostaat wordt door de tweede buis zonlicht
in beeid gebracht - met de bekende Fraunhofer lijnen kunnen nu
onbekende stoffen geTdentificeerd worden - door de derde buis
wordt met een toeziend oog deze fysisch-chemische analyse ge-
dirigeerd.
Het zonlicht betekent ook energie. Met de pyrheliometer (1018),
gemaakt omstreeks 1900 door Teylers eigen instrumentmaker
|| van Waveren - naar een voorbeeld uit 1839- kan de tempera-
tuurstijging van een hoeveelheid water gemeten worden.
Maar verrassend -in onze tijd van alternatieve energie- is de zon-
ne-stoommachine (0181) volgens Mouchot, reeds in 1879 gekocht
te Parijs. De geconcentreerde zonnestralen verhitten een
vaatje met water en de stoom laat via een cilinder met zuiger
een vliegwiel draaien. Het oude kaartsysteem vermeldt: ‘De rpo-
tor heeft op 25 Sept. 1929 te 11 uur geloopen’; op dat moment
was er dus geen zonsverduistering. ■
LITERATUUR
G.L’E Turner, Van Marum’s Scientific Instruments in Teyier’s Museum,
Haarlem 1973
G.L’E Turner, The Practice of Science in the 19th Century, Haarlem 1966
h
7. Spectrometer, door
M. Meijerstein, Göttingen,
circa 1860