古人利用凹面镜和凸面镜的特性制作的光学仪器还有哪些?
我国的眼镜是元明前后从外国传入的。它刚来的时候,你可能只用一张,拿在手里看,也就是所谓的“单张照片”。到了明朝,已经有了两副“合一为一,发散为二”的眼镜,称为“妙捕”。那时候,眼镜极其稀有和昂贵。到清代,广东、苏州等地开始制造眼镜,广州出现了“眼镜街”。接着,杭州、北京、上海等地出现了眼镜店。故宫里还有专门的“眼镜作品”。
眼镜的品种也多了起来,近视、远视、平光、平顶凸底、“用眼睛看镜子”。质量提高了,价格下降了,逐渐普及了眼镜。我国眼镜行业的兴起培养了一批镜面磨削技术人员,对光学仪器的研究和制造具有重要意义。
望远镜在明清时期被称为“望远镜”、“望远镜”、“望远镜”、“望远镜”。
1631年,科学家博觉创造性地将望远镜安装在自制的铜炮上。这项创举意义重大。国际上把光学仪器作为瞄准镜使用,是近几十年的事。世界著名的英国科学史家李约瑟博士说:“无论伯爵是不是望远镜的独立发明者,他都应该为望远镜首次用于大炮而感到荣幸。”
后来,天文观测和大地测量仪器上也部署了望远镜。明代历法学家李天敬领导的“历法局”也制作了望远镜。
明末,光学仪器制造商孙首先发明了望远镜。他曾和一位近视的朋友文康一起登上苏州郊外的虎丘山,用自制的“储物目镜”把城内的塔、宝塔看得清清楚楚,就连远处的山如鳞、灵岩、拱顶都历历在目。
孙的“目镜”据说“亮一百倍,细致入微”,大概就是放大镜吧。他还发明了一种“检查微镜”。
清代科学家郑在《镜痴》一书中介绍了望远镜的种类、结构、原理、用法和保养,非常详细实用,受到后人的高度赞扬。书中介绍了一种“通光显微镜”,基本上就是一个放大镜,但是配了一个平面镜,可以减轻视觉的负担。
郑的《镜痴》特别介绍了“取景器”,不仅有旧的,也有改进的,还用器件图一一说明了它的原理结构和优缺点。这个取景器是将白纸铺在毛玻璃或透明玻璃上,拍摄景物的实像。
大约从1844年到1867年,科学家邹在镜中引入取景器的基础上,去掉反射平面镜,加上照相感光胶片、快门和光圈,制成了照相机。这在当时是非常新颖的技术。邹还摸索出了感光材料的制备方法,并取得了良好的效果。他用自己研制的全套设备和材料拍摄了许多照片,这些照片已成为目前国内能见到的最早的摄影作品之一。
其中一件现在在广州博物馆。虽然历时100多年,但仍有清晰的影像,可见邹研制的全套摄影器材和材料质量上乘。
据史料记载,我国明末出现了探照灯,将蜡烛火焰放在凹面镜附近的焦点上。蜡烛火焰发出的光经过凹面镜反射后,照在墙上,就像月光照在墙上一样。
明末青年发明家黄律庄也做了一面“瑞光镜”,最大直径五六尺。据说“光线射数里”,“冬天人坐在光线里,全身发热,仿佛在阳光下”。显然,它的射程和辐射热量有些夸张。
因为当时只能是蜡烛之类的光源,而凹面镜的口径大,它所能容纳的光源也大,使得人们能够提高光源的强度,这样经过反射形成平行光后,人们会感到“浑身暖洋洋”,亮度也会大大增加。明清时期,中国民间研制的光学仪器很多,如“万花筒”、“画面反射器”、“西湖景”等,这些东西的发展也受到了西方知识的启发。
从上面的介绍可以看出,光学仪器的制造是我国古代物理学的显著成就之一。展现我们的祖先对人类科学宝藏的贡献!
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