Как самому сделать зеркало

Как делали зеркала в древности?

Зеркала в Древнем Египте делали из бронзы. Они давали нечеткое и тусклое изображение, а из-за высокой влажности быстро темнели и теряли свои отражающие свойства. Шли века, и в Европе стали делать серебряные зеркала. Отражение в них было достаточно отчетливым, но главным врагом таких зеркал было время. Серебро тускнело, а кроме того, стоило очень дорого. На Руси в домах богатых людей были булатные зеркала, сделанные из стали. Однако они быстро теряли первоначальный блеск, мутнели и покрывались красноватым налетом – ржавчиной. Тогда люди еще не знали, что предотвратить порчу отражающей поверхности можно достаточно просто: защитить ее от воздействия влаги и воздуха.
Нужен был тонкий и прозрачный материал. Например, стекло. Но ни египтяне, не римляне, ни славяне прозрачные стеклянные листы делать не умели. Только муранским мастерам это удалось. Именно венецианцы смогли оптимизировать процесс и постичь тайны изготовления прозрачного стекла. Случилось это в конце XII-начале XIII века. Кстати, именно рабочие с острова Мурано придумали, как выдуваемый стеклянный шар превратить в плоский лист. Однако соединить отполированную до блеска металлическую поверхность и стекло никак не удавалось. В холодном виде они не склеивались плотно, а в горячем стекло неизменно лопалось.
Необходимо было на толстый лист стекла нанести тонкую металлическую пленку. И наконец технология была разработана. На гладкий мраморный постамент клали лист олова и поливали его ртутью. Олово в ртути растворялось, а после остывания получалась пленка толщиной с папиросную бумагу, которая получила название амальгама. На нее сверху клали стекло. Амальгама прилипала. Так было сделано первое зеркало, более-менее похожее на современное. Венецианцы несколько веков хранили тайну технологии изготовления зеркал. Правители европейских стран, а затем богачи и знать были готовы отдать большую часть своего состояния, лишь бы купить зеркало.
Однажды Венецианская республика подарила зеркало французской королеве Марии Медичи. Это был самый дорогой подарок из всех, полученных по случаю бракосочетания. Размер зеркала был не больше книги. Оценено оно было в 150 000 франков.
Носить при себе крохотное зеркальце стало модным при дворе большинства европейских государств. Французский министр Кольбер не спал ночами, понимая, что французские деньги буквально уплывают в Венецию и никогда не вернутся. И тогда он поклялся раскрыть секрет венецианских мастеров-зеркальщиков.
Посол Франции отправился в Венецию и подкупил трех венецианцев, владевших секретом изготовления зеркал. Одной темной осенней ночью на лодке с острова Мурано сбежали несколько мастеров. Во Франции их спрятали настолько хорошо, что шпионам так и не удалось их найти. Спустя несколько лет в нормандских лесах открылся первый французский завод зеркального стекла.
Венецианцы перестали быть монополистами. Зеркало стало стоить значительно меньше. Купить его вполне могли себе позволить не только дворяне, но и купцы, и зажиточные ремесленники. Богачи уже и не знали, куда бы еще пристроить очередное купленное зеркало.

Отражающий стеклянный лист крепили на кровати, шкафы, столы и стулья. Крошечные кусочки зеркал даже вшивали в бальные платья.
В Испании существовала зеркальная пытка. Человека сажали в комнату с зеркальными стенами, зеркальным потолком и полом. В комнате из всей обстановки была только всегда горящая лампа. А со всех сторон человек видел лишь свое отражение. Через несколько дней пленник зеркальной комнаты просто сходил с ума.
Однако даже лучшие мастера не могли сделать зеркала большого размера. Да и качество оставляло желать лучшего. Стеклянный лист был неровным, а потому отражение искажалось.

Эволюция технологии изготовления зеркал

Французам все-таки удалось сделать большие зеркала. На широкие и длинные железные столы с бортами-ограничителями они выливали расплавленное стекло, потом раскатывали его валом, сделанным из чугуна. Но стекло оставалось все равно неровным. И тогда на этот лист насыпали песок, а сверху клали еще одно стекло и начинали смещать листы относительно друг друга. Работа была однообразной, утомительной и кропотливой. Для создания небольшого по размеру зеркала два мастера занимались шлифовкой около 30 часов. Однако после песчинок стекло становилось матовым из-за огромного количества микроскопических царапин. Полировали стекло маленькой дощечкой, обитой войлоком. На эту работу уходило до 70 часов.
Через некоторое время всю работу стали делать машины. На круглый стол наливали гипс. При помощи подъемного крана сверху клали стеклянные листы. Затем стол подкатывали под диски шлифовального, а затем и полировального, станка, которые быстро вращались.
Впоследствии вместо олова на стеклянную поверхность стали наносить ртуть. Однако все известные человечеству виды и составы амальгамы давали слишком бледное отражение, а при изготовлении мастера постоянно имели дело с вредными парами ртути. От этой технологии отказались примерно 150 лет назад. На стеклянный лист стали наносить очень тонкий слой серебра. Чтобы его не повредить, сверху поверхность покрывали краской. Такие зеркала по качеству отражения почти не уступали современным, но были дороги. Сейчас в вакуумной камере на стекло напыляют не серебро, а алюминий. На 1 квадратный метр уходит не более 1 грамма металла, а потому зеркала дешевы и общедоступны.

Как самостоятельно сделать мощный телескоп рефлектор или рефрактор увеличением от 500 до 6000 крат своими руками в домашних условиях смотри подробное описание здесь: http://remontavto-moto-velo.blogspot.ru/2018/04/500-6000.html
Самодельные телескопы-рефлекторы любители астрономии строят, в основном, по системе Ньютона.Именно Исаак Ньютон примерно в 1670 году впервые создал телескоп-рефлектор. Это позволило ему избавиться от хроматических аббераций (они ведут к снижению чёткости изображения, к появлению на нём цветных контуров или полос, которых на реальном предмете нет) — главного недостатка существовавших тогда телескопов-рефракторов.

Схема «ньютоновского» рефлектора выглядит так:

В этой схеме зеркало 1 – это объектив, также называемый главным зеркалом. Это зеркало является параболическим или сферическим. Зеркало 2 называется диагональным зеркалом – это зеркало направляет пучок отраженных лучей через окуляр к наблюдателю. Элемент, обозначенный цифрой 3, — окулярный узел.
Фокус главного зеркала и фокус окуляра, вставленного в окулярный тубус, должны совпадать. Фокус главного зеркала определяется как вершина конуса отраженных зеркалом лучей.

Диагональное зеркало изготавливается небольших размеров, оно является плоским и может иметь прямоугольную или же эллиптическую форму. Устанавливается диагональное зеркало на оптической оси главного зеркала (объектива), под углом 45° к ней.
Обычное бытовое плоское зеркало не всегда подходит для использования в качестве диагонального зеркала в самодельном телескопе – для телескопа нужна оптически более точная поверхность. Поэтому в качестве диагонального зеркала можно использовать плоскую поверхность плоско-вогнутой или плоско-выгнутой оптической линзы, если предварительно покрыть эту плоскость слоем серебра или алюминия.
Размеры плоского диагонального зеркала для самодельного телескопа определяются из графического построения конуса лучей, которые отражаются главным зеркалом. При прямоугольной или эллиптической форме зеркала стороны или оси соотносятся друг к другу как 1:1,4.
Объектив и окуляр самодельного телескопа-рефлектора монтируются в трубе телескопа взаимоперпендикулярно. Для крепления главного зеркала самодельного телескопа требуется оправа, деревянная или металлическая.

Для изготовления деревянной оправы главного зеркала самодельного телескопа-рефлектора Вы можете взять круглую или восьмигранную дощечку толщиной не менее 10 мм и на 15-20 мм больше, чем диаметр главного зеркала. Главное зеркало закрепляется на этой дощечке 4 отрезками толстостенной резиновой трубки, надетыми на шурупы. Для лучшей фиксации под головки шурупов можно подложить пластмассовые шайбы (само зеркало зажимать ими нельзя).
Труба самодельного телескопа изготавливается из отрезка металлической трубы, из нескольких склеенных между собой слоев картона. Можно также изготовить трубу металлическо-картонную.
Три слоя плотного картона следует склеить между собой столярным или казеиновым клеем, затем вставить картонную трубу в метталические кольца жесткости. Из металла также делают чашу для оправы главного зеркала самодельного телескопа и крышку трубы.
Длина трубы (тубуса) самодельного телескопа-рефлектора должна быть равна фокусному расстоянию главного зеркала, а внутренний диаметр трубы – 1,25 диаметра главного зеркала. Изнутри тубус самодельного телескопа-рефлектора следует «зачернить», т.е. оклеить матовой черной бумагой или же покрасить черной матовой краской.

Окулярный узел самодельного телескопа-рефлектора в самом простом исполнении может быть основан, как говорится, «на трении»: подвижная внутренняя трубка перемещается вдоль неподвижной внешней, обеспечивая необходимую фокусировку. Окулярный узел также может быть резьбовым.
Самодельный телескоп-рефлектор перед использованием необходимо установить на специальную подставку – монтировку.
Теперь рассмотрим подробно как шлифовать зеркало:
Если фокусное расстояние главного зеркала при диаметре 100 мм больше 700 мм, а при диаметре 120 мм — больше 900 мм, то поверхность зеркала лучше сделать не параболической, а сферической, что намного легче.
Для изготовления такого сферического зеркала нужны два диска (при диаметре 100 мм толщиной — не менее 8—10 мм, при диаметре 120 мм — около 12—14 мм) из хорошо отожженного стекла, например зеркального, витринного, иллюминаторного. Если есть толстое зеркальное стекло, диски можно вырезать и самому с помощью трубчатого сверла. Его сгибают из полосы железа, стали или другого не очень мягкого металла. Толщина стенок сверла — 1—2 мм.
.

Оно укрепляется на дере-вяном диске того же диаметра, что и зеркало. Диски вырезают, вращая трубчатое сверло на сооруженном для этой цели станочке или вручную. Под край сверла непрерывно подмазывают кашицу из абразива (например, порошка наждака), размешанного с водой.
В качестве заготовок для зеркал можно использовать плоско-выпуклые конденсорные линзы для фотоувеличителей, обрабатывая их плоскую поверхность. Такие линзы диаметром до 113 мм вы сможете приобрести в фотомагазинах.
Диски вырезаны. Теперь их надо отшлифовать. Для этого вам понадобятся шлифующие и полирующие материалы, а также смола и канифоль. Шлифуйте зеркало с помощью абразивных порошков — карборунда (карбида кремния), корунда или наждака. В вашей работе понадобятся абразивы с зернами разной величины. Они обычно различаются по номерам: 40—20 (самый крупнозернистый), 12— 10, б—4. Абразивные порошки разных номеров можно получить, раздробив на мелкие куски абразивный (точильный) камень. Полученный порошок сортируют, просеивая через мелкие сита.
Шлифуйте диски на станочке. На толстой доске — основании — укреплен вращающийся круглый или шести-, восьмиугольный столик. В его центре наглухо закреплена ось, вращающаяся в основании. Столик может опираться на «утопленные» в основании 3 стальных шарика. На таком станочке очень удобно работать: вместо того чтобы самому ходить вокруг стола, можно поворачивать столик станка.
Начинайте шлифовку самым крупным абразивом. Для шлифовки зеркала сферической поверхности наложите один диск на другой. Предварительно нижний диск закрепите в центре вращающегося столика 4 шурупами с надетыми на них отрезками толстостенной резиновой трубки. Затем, смазывая соприкасающиеся поверхности кашицей из абразивного порошка с водой, двигайте верхний диск от себя и к себе на 1/4 — ‘/з радиуса. При этом оба диска непрерывно поворачивайте в противоположных направлениях. В результате поверхность верхнего диска становится вогнутой, а нижнего — выпуклой.
Чтобы ускорить процесс грубой шлифовки, в современной любительской практике применяется шлифовка кольцом. В качестве кольца возьмите отрезок толстостенной чугунной трубы. Диаметр кольца равен примерно половине диаметра зеркала. Положив будущее зеркало на место шлифовальника, шлифуйте его кольцом, подмазывая кашицу из абразива с водой. Следите, чтобы кольцо не выводилось за пределы края шлифовальника. Кольцо и столик станочка должны все время равномерно поворачиваться в противоположных направлениях. При шлифовке кольцом углубление в стекле получается гораздо быстрее, чем при шлифовке стекла стеклом. При дальнейшей шлифовке кроме стеклянного шлифовальника применяют шлифоваль-ники, основания которых делают из самых разных материалов: металла, гетинакса, текстолита, отлитых из смеси цемента с песком или цемента с алебастром. Применяют также дерево, пропитанное водоотталкивающим составом. На основание такого шлифовальника наклеивают квадратики из стекла или оргстекла. Применяют и специальные металлические шли-фовальники. Их основания, имеющие вид сферы, вытачивают на токарном станке. Применение описанных выше шлифовальников позволяет ограничиться одним стеклянным диском — будущим зеркалом.
Когда углубление приближается к заданной величине (для 100 мм зеркала — не более 0,90 мм; для 120 мм зеркала — не более 1,00 мм), переходите от грубой шлифовки к тонкой, применяя все более и более мелкие сорта абразива.
Закончив шлифовку самым мелким абразивом, отполируйте поверхность зеркала. На нижний диск — шлифовальник нанесите слой сплава смолы с канифолью толщиной 4—5 мм. Слой разделите сетью канавок на квадратики — фасетки для лучшего контакта со стеклом и циркуляции полирующего вещества.
Тщательно полируйте специальными порошками: крокусом или полиритом с водой.
Итак, зеркало для телескопа готово. Поверхность его не должна отклоняться от заданной более чем на 70 нм. Проверить точность поверхности изготовленного вами зеркала можно с помощью теневого прибора. Он изобретен французским физиком Фуко. Такой самодельный прибор из деревянных брусочков или деталей «конструктора», лампочки от карманного фонаря и лезвия для безопасной бритвы поможет вам провести испытание зеркала. .

Принцип работы теневого прибора таков. В центре кривизны О испытываемого зеркала поместите искусственную звезду — точечный источник света (например, в листовой фольге сделайте небольшой прокол и осветите сзади ярким светом), а в точке пересечения отраженных от зеркала лучей света (вершина конуса О’) поставьте «нож Фуко» (например, лезвие бритвы). Поместившись сзади фонарика, найдите отражение звезды в зеркале.
Приближаясь или удаляясь от зеркала, добейтесь, чтобы искусственная звезда заполнила своим светом всю поверхность зеркала. Если теперь медленно пересекать вершину конуса лучей «ножом Фуко», то все зеркало будет «гаснуть» одновременно. Это значит, что все лучи, отраженные от зеркала, сходятся в одной точке. Если кривизна поверхности зеркала отклоняется от заданной, то вы увидите «теневую картину», по которой судят о форме поверхности. Поверхность зеркала исправьте дальнейшей полировкой, изменяя характер движений зеркала (штрихов) или форму полировальника. Реальные отклонения поверхности изготовленного вами зеркала от сферы измеряются долями микрона.
Вогнутая сферическая поверхность отполированного зеркала отражает всего около 5% падающего на него света. Поэтому ее надо покрыть светоотражающим слоем алюминия или серебра. Алюминируют зеркало только в специальной установке, а серебрить можно и в домашних условиях.
В телескопе-рефлекторе системы Ньютона диагональное плоское зеркало отклоняет вбок конус лучей, отраженных от главного зеркала. Изготовить хорошее плоское зеркало самим очень трудно. Вместо этого зеркала воспользуйтесь призмой с полным внутренним отражением от призменного бинокля. При главном зеркале диаметром 100—120 мм размеры прямоугольных плоскостей призмы, расположенных под углом 90°, заключены между 20×20 мм и 25×25 мм.
В качестве плоского диагонального зеркала вы можете использовать также плоскую поверхность линзы, поверхность светофильтра от фотоаппарата или любую другую оптически точную плоскость. Покройте ее слоем серебра или алюминируйте.

Изготовление зеркала из стекла

Стекло является самым подходящим материалом для самодельного изготовления зеркала.

  • Выбор

Первоначально необходимо выбрать подходящий лист стекла. Самым оптимальным вариантом будет использование обычного оконного стекла. При покупке обращайте внимание на состояние стекла. На нем не должно быть царапин и каких-либо повреждений. Стеклянный лист должен быть максимально ровным.

Плоское оконное стекло отлично подойдет для зеркала

  • Обрезка

Следующим этапом будет обрезка стекла. Его нужно обрезать по контуру будущего зеркала. Изготовить эскиз для обрезки можно из обычного картона.

Для правильной обрезки стекла нужен ровный стол, хороший инструмент, специальные навыки и умения

  • Серебрение

    Серебрение — процесс нанесения на поверхность стекла твердого материала, тонкого слоя серебра

Изготовление зеркала в домашних условиях потребует от вас:

  • резиновые перчатки;

    Перчатки резиновые — для защиты рук от химических воздействий

  • защитные очки;

    Защитные очки от попадания растворов и химических веществ

  • моющие средства;

    Жидкие моющие средства

  • очищенная вода;

    Вода, очищенная от примесей

  • гидроксид калия (15%);

    Гидроксид калия — неорганическое соединение

  • аммиак (25%);

    Водный раствор аммиака — жидкость, прозрачного цвета с резким запахом

  • формалин;

    Формалин — бесцветный газ с резким запахом

  • азотное серебро;

    Серебро азотнокислое широко применяется в производстве зеркал и фотографических материалов

  • лабораторные весы;

    Весы лабораторные — простой в обращении и точный измерительный прибор с набором основных функций

Все необходимые химические вещества и реактивы лучше купить через любой доступный интернет-магазин или в любой аптеке вашего города.

Процесс изготовления зеркала с помощью стекла

  1. Необходимо тщательным образом отмыть поверхность и края стекла, используя чистую дистиллированную воду, любое моющее средство и тряпку. После лист стекла необходимо хорошенько высушить и убрать остатки воды.

    Подготавливаем качественное стекло, предназначенное для изготовления зеркала без трещин и каких-либо повреждений

  2. Перед этапом серебрения поверхность и края стекла необходимо обезжирить. Используйте пятнадцати процентный раствор гидроксид калия.

    Для очищения опускаем его в раствор едкого калия 15%

  3. Затем необходимо положить стекло в емкость, заполненную до краев дистиллированной водой для предотвращения прилипания к нему частичек грязи и пыли.

    Стекло после тщательной промывки

  4. Далее следует смешать все ингредиенты раствора, с помощью которых будет наноситься зеркальный слой. Необходимо взять тридцать миллилитров воды и насыпать в нее 2 грамма азотного серебра, тщательным образом перемешать. После необходимо вливать двадцатипятипроцентный аммиак по небольшим каплям до полного исчезновения осадка. Добавляем около ста миллилитров воды и оставляем раствор на десять-пятнадцать минут.
  5. Приступаем к добавлению формалина в количестве пяти миллилитров в основной раствор. Раствор для зеркального покрытия готов.
  6. В ванную либо другую емкость кладем лист стекла, покрываем его поверхность и края приготовленным раствором. Время процесса серебрения занимает от двух до пяти минут. После достаем его и промываем от остатков раствора с помощью очищенной воды.

    Нанесение краски с баллончика в виду отсутствия некоторых материалов и реактивов

  7. Уже зеркальное стекло необходимо высушить. Можно использовать промышленный фен.

    Сушим готовое зеркало

  8. Следует покрыть зеркальную часть стекла слоем темной краски (черной или серой). Сушим, протекаем мягкой тряпкой, и смело используем по назначению.
  9. Красиво оформить зеркало можно двумя основными способами: сделать красивую и оригинальную раму либо создать стеклянное полотно.

    Делаем красивую рамку и подвешиваем зеркало

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *