Huygens,  1,  2,  3,  4,  5,  6,  7,  8,  9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 1-22, Varia

uit

Œuvres XIII

Oeuvres Complètes de Christiaan Huygens, T. XIII-1, -2   (dbnl)

Dioptrica



Deel 13 van de 'Werken' is geheel gewijd aan de 'Dioptrica': lichtbreking, lenzen, oog en kijktoestellen. Al op 24-jarige leeftijd had Huygens een uitvoerige verhandeling over het onderwerp afgerond [<]; maar steeds weer was er iets dat nog even uitgezocht moest worden, of trok een ander onderwerp zijn aandacht. Een gedrukte uitgave van de Dioptrica verscheen pas na zijn dood, in 1703.

    In juni 1653 schrijft Fr. van Schooten [<] te hebben gesproken met een boekhandelaar over een uitgave, samen met een Latijnse vertaling van Descartes' Dioptrique. Huygens voelde er wel voor (wel in groot formaat graag, i.v.m. de lange tekeningen).
    5 januari 1654 aan Gregorius [<]: "... nu zo lang opzij gelegd totdat ik, na het afkoelen van de begeerte van het vinden, ernaar zal terugkeren om het te bekijken alsof het iets van een ander was. Maar daarna zal ik een uitgave niet uitstellen ..."
    1 april 1654 aan van Schooten [<]: "niet meer dan 3 of vier maanden" na terugkomst uit Frankrijk (1655-56) naar de drukker. Maar toen had hij de maan van Saturnus ontdekt.
    Huygens kondigt een publicatie aan op 16 september 1661 aan Moray [<], maar op 6 oktober [<] schrijft hij dat hij "de machine van meneer Boyle laat maken", de luchtpomp ... Moray bleef aandringen [<].


lichtbreking Pars prima 'Tractatus de Refractione et Telescopiis' (1653), overzicht.

Brekingseffecten werden al in de Oudheid genoemd: roeiriemen lijken gebroken te zijn, en ander gezichtsbedrog. En Ptolemaeus heeft al hoeken van inval en van breking gemeten, Alhazen de Arabier en Vitellio of Witelo de Pool bouwden hierop voort, maar pas na de uitvoerige studie van Kepler werd de brekingswet gevonden, door Snellius en door Descartes.

Voortvarend ging Huygens ermee aan de slag. Het moest nu mogelijk zijn om convergentie- en divergentiepunten te berekenen voor stralenbundels, bij een 'diaphanum' (zoals water of glas) met een plat of bolvormig oppervlak, en bij een willekeurige lens. Maar dat ging niet zomaar: tientallen tekeningen en honderden meetkundige verhoudingen had hij nodig om zijn doel te bereiken. Toen had hij dan ook als eerste een soort lenzenformule [>], en kon hij berekenen welke lens nodig is voor een bijziende, een oudziende, en voor wie onder water scherp wil zien; en nog veel meer.


lensafwijking Pars secunda 'De aberratione radiorum a foco' (1666), overzicht.

Evenwijdige stralen worden door een bolvormige lens niet precies naar één brandpunt gebracht: randstralen breken meer. Uitgaande van twee stellingen over cirkelsegmenten laat Huygens zien hoe de afwijking voor allerlei gevallen te berekenen is. Het is weer verbluffend om te zien hoe hij met schijnbaar gemak een mateloos ingewikkeld geheel ontrafelt. Een 'heurèka' werd pas genoteerd toen hij de beste lensvorm gevonden had: dubbelbol, met kromtestralen in de verhouding 1 : 6, geeft de kleinste sferische aberratie, en deze is 15/14 maal de dikte [>].

In 1672 had Newton duidelijk gemaakt dat de grootste aberratie niet afkomstig was van de lensvorm, maar van het licht zelf: kleuren breken verschillend. Het hele verhaal kon dus naar de prullenmand, zo dacht Huygens aanvankelijk. Later vond hij alleen de tweede helft ongeschikt voor publicatie.


    In 1665, als Spinoza hem vraagt naar zijn Dioptrica, zegt Huygens: nog naar iets op zoek, maar zodra het gevonden is gaat de verhandeling naar de drukker [<].
    In 1669 dringt Henry Oldenburg bij Huygens aan op publicatie van zijn Dioptrica, omdat iemand anders aan het onderwerp werkt die zeer bekwaam is: Is. Barrow [<].
    In 1672 heeft Leibniz vernomen dat de zo lang verwachte Dioptrica gaat verschijnen [<].
    In 1679, na de ontdekking van het golfprincipe, is het bijna zover: "U.Edele hr. vader schrijft mij van den 4e Meij, dat het voornaemste deel van U.Edele dioptica bij na in staet is, om uijt een goede copie gedruct te connen werden" meldt Antoni van Leeuwenhoek [<].



telescoop, stralengang Pars tertia 'De Telescopiis et Microscopiis' (1685 - 1692), overzicht.

In het voorwoord wordt de vraag behandeld wie de telescoop heeft uitgevonden, en er is een overzicht van de ontdekkingen aan de hemel sinds 1609. Dan volgen twee voorstellen over de 'Hollandse' kijker, met een bolle en een holle lens, en daarna de telescoop met twee bolle lenzen, en ook drie en vier (met het 'Huygens-oculair').

Veel aandacht wordt besteed aan het berekenen van de juiste opening, en van de twee soorten lensafwijking: door de bolvorm van het lensoppervlak en door kleuren (sferische en chromatische aberratie). Newtons kleurenproef met een prisma [>] komt aan de orde, maar niet diens spiegeltelescoop*).


   *)  Zie: Journal des Sçavans, feb. 1672, 52-5, en Phil. Transact. of the Royal Society 81.4004 (fig.). En: The Newton project.
enkelvoudige microscoop, stralengang Hier wordt eveneens begonnen met de vraag naar het ontstaan. Er zijn twee uitvoeringen: de enkelvoudige microscoop, met één heel klein lensje of glasbolletje (dus eigenlijk een loep), en de uit twee lenzen samengestelde microscoop.

Antoni van Leeuwenhoek wordt met ere genoemd als meest nauwgezette speurder [>]; en ook nagevolgd: Huygens deed vele waarnemingen met zelf gemaakte glasbolletjes, en daartoe ontwierp hij een handige vorm voor het instrument (een aanpassing van dat van Nicolaas Hartsoeker [<]).

diertje


Uit het 'Complement':
Het oog zendt geen stralen uit (zoals in de Oudheid werd gedacht), en vangt geen 'velletjes' van objecten op (zoals Lucretius beschreef), maar het is een soort donkere kamer (wat Porta als eerste opmerkte). Het kunstig werk van de natuur wordt beschreven met kennis van optica en anatomie. Huygens spreekt zijn verwondering uit, en geeft als conclusie: het oog kan niet toevallig ontstaan zijn, het moet ontworpen zijn door een onbegrijpelijke intelligentie.

    Twee jaar na de publicatie van Traité de la lumière, schrijft Leibniz (X, 285): "Ik hoop dat uw Dioptrica spoedig zal verschijnen". Huygens antwoordt (296, 11 juli 1692): "Er zijn nog heel wat dingen uit te pluizen in deze Dioptrica, en steeds hebben zich nieuwe laten zien, tot op dit moment, die ik geheel doorgrond heb naar me toeschijnt, hoewel ik nog niet alles opgeschreven heb."


Verwondering was er al in 1653 (p. 135):

... de pupil is met een zo buitengewone bekwaamheid vervaardigd, dat ze altijd rond blijft, ook al verandert de grootte.
Maar het is niet ons voornemen dit verder te onderzoeken, en nog veel minder hoe de afbeelding van het zichtbare, achterin het oog, vandaar naar de hersenen en onze geest overgebracht wordt; en hoe deze, terwijl ze omgekeerd is, ons toch de dingen rechtopstaand doet zien ...
Zie de experimenten met de omkeerbril, beschreven door de proefpersoon zelf:
George M. Stratton, 'Some preliminary experiments on vision', Psych. Rev. 1896, p. 610-617 en 'Vision without inversion of the retinal image', Psych. Rev. 1897, p. 341-360, 463-481.




In het Nederlands

blz Onderwerp van 16 . .
   
591 Uitvinding van de telescoop 1682
    Verthoont met behoorlijcke Eerbiedinge ende reverentie Jacob Adriaenssoon, zoone van M.r Adriaen Anthonissoon oudt borghemeester der Stadt Alkmaer, Uw Ed. Mog. onderdanigen dienaer, hoe dat hij Supp.t omtrent die tijdt van 2 jaeren besigh geweest zijnde ... gekomen is in ondervindinghe dat bij middel van seecker instrument, 't welck hij Supp.t tot een ander eijnde ofte intentie onder handen was hebbende, 't gesichte van de gheene die 't selve was gebruyckende konde uytstrecken ...
    [ Kopie van een kopie van een brief (1608) van Jacob Metius.]

598 Telescopen 1654
    Verkijckertie van Wiselius ... Keffelaers kijcker ... Verkijcker van Wiselius

676 Microscoop 1654
    Vergrootglas van Wiselius met 3 convexe glasen. ...

678 Bolletjesmicroscoop 1678
    Der bolletjes opening nae 't object moet omtrent sijn 1/5 van haer diameter: d'opening nae 't oogh omtrent een halve diameter ...
    manier om de glaese bolletjes in te setten. ...

733 Samenvatting van een brief van Leeuwenhoek 1678
    In saedt van honden seght hij meermaels mede een overgroot getal van beesjes gesien te hebben ...




Elders:

'Dioptrica' in Opuscula postuma (1703).
Bespreking van Oeuvres complètes XIII in Bull. Amer. Math. Soc., 28-4 (1922), 211-4.
Robert Smith, A compleat system of opticks, Cambr. 1738 (Table of the chapters), vol. 1.  [^]

Over breking:

Johannes Kepler, Dioptrice, Augsburg 1611.
René Descartes, La Dioptrique (table), 1637  (^).   En de vertaling:
—   Verregezichtkunde (inhoud), 1659, van J. H. Glazemaker (^).
Christiaan Huygens, Traité de la Lumière, 1690.
    [ Zie Le Clerc, Bibliothèque universelle, 18 (1e ed.: 1690), 210-230.]
—   Abhandlung über das Licht, ed. E. Lommel, 1890/1913
—   Treatise on light, transl. Silvanus P. Thompson, 1912 (^).
—   Verhandeling over het licht, vert. D. Eringa, 1990.
Andrew T. Young, 'Discovery of the Law of Refraction' (2002-6): was het Snel, Harriot, Descartes, of Ibn Sahl?

toren in de verte gezien door straalbreking

Traité de la Lumière, p. 44 (WDB)
Vgl. waarneming in Hofwijck van de Rotterdamse toren, XXII, 313 (1692)

Over telescopen:

'Christiaan Huygens Web': vertalingen van Huygens' publicaties over maan en Stelsel van Saturnus, en over de bouw en het gebruik van buisloze Astroscopia (sterrenkijkers).
'Galileo project': The Telescope.
Albert van Helden, 'The astronomical telescope', Annali dell' IMSS di Firenze, Anno I, fasc. 2, 1976, p. 13-36.
—   'Divini and Campani', ibid. Anno VI, fasc. 1, 2-176.
—   'The invention of the telescope', in Transactions of the American Philosophical Society, New Series, Vol. 67, No. 4 (1977), pp. 1-67 (JSTOR).
—   'The development of compound eyepieces, 1640-1670', in Journal for the History of Astronomy, Vol. 8 (1977) 26-36.
Vincent Ilardi, Renaissance vision from spectacles to telescopes, 2007.

Lens van Christiaan Huygens (1655) in het universiteitsmuseum te Utrecht.
R. H. van Gent, Historical Telescopes in the Netherlands (and where to see them).
Peter Louwman, 'Christiaan Huygens and his telescopes', in Proceedings of the International Conference TITAN, ESA 2004.
1608 - 2008: 400 jaar uitvinding van de telescoop.
Albert van Helden, Sven Dupré, Rob van Gent & Huib Zuidervaart (eds.), The origins of the telescope, 2010.

Over microscopen:

IMSS, Galileo's microscope - Anthology: Viviani, Manzini, Hooke, e. a.
Mikroskop-Museum_Frühe Geschichte_17.Jahrhundert, overzicht.
From Dilettante to Diligent Experimenter, a Reappraisal of Leeuwenhoek as microscopist and investigator (Brian J. Ford in Biology History, 5 (3) 1992).
L.C. Palm, 'Natuurlijke historie rond 1700: de rol van de microscopie in het natuuronderzoek', SG Utrecht 1991.
Museum Boerhaave, 'Klein-kijkerij', 2000.
DBNL: Anthoni van Leeuwenhoek, met Alle de brieven, 1939-1999.

Lenzen en golven:

F.J. Dijksterhuis, Lenses and waves. Christiaan Huygens and the mathematical science of optics in the seventeenth century (Kluwer 2004). Onderzoek naar de relatie tussen Dioptrica en Traité de la Lumière.




Christiaan Huygens | uit Oeuvres XIII (top) | Sommaire , Inhoud