為什麼說望遠鏡的物鏡很難製造?

想要製造一臺精準的望遠鏡,需要極高的技術,尤其是在製造物鏡的過程中,哪怕是0.00003釐米的誤差,都會毀壞成像效果,在物鏡製造方面,容不得半點細微差錯。所以下面就要講一講有關製造物鏡的趣事,而這些故事大多是有歷史依據的。

為什麼說望遠鏡的物鏡很難製造?

望遠鏡光路原理圖


也許你以為,一個成功的磨鏡師在於將鏡片磨得準確,完成鏡片的製造,但是這絕不是一個好的磨鏡師的全部技能,因為還需要將大玻璃盤也磨得足夠均勻純淨。這就給人們出了一個難題,因為玻璃的均勻程度,對於望遠鏡的使用也是起著至關重要的作用。

19世紀時,當時人們要把火石玻璃加工成均勻的物鏡是面臨很大困難的,原因在於火石玻璃中含有大量的鉛,因此在玻璃熔化的過程中,鉛會沉到鍋底,使得火石玻璃上半面的遮光能力比下半面弱。正是由於這一因素的制約,當時架口徑十幾凰米的望遠鏡就算得上是大望遠鏡了。就在此時,瑞士一個 名叫奇南的人,研究製成了一種大片的火石玻璃,他製作出來的名叫奇南玻璃不存在上述不均勻問題。其實,原理很簡單,那就是他在玻璃熔化時,大力攪動,便能達到均勻的效果。

為什麼說望遠鏡的物鏡很難製造?

火石玻璃


當然,這些玻璃盤被製造出來,還需要磨鏡師將它們打磨後才能使用,這就對磨鏡師的功底提出了很高的要求。慕尼黑( Munich )的夫琅和費(Fraunhofer)正是萬里挑-的好技師,他曾在1820年製造出了一架口徑為25釐米的望遠鏡,此後,他激流勇進,再接再厲,又在1840年製造了兩架口徑為38釐米的望遠鏡,這在當時來說是震驚全世界的,是空前的奇蹟。這兩架望遠鏡分別為俄國普爾科沃天文臺和美國哈佛天文臺獲得,一直使用了五六十年的時間。

為什麼說望遠鏡的物鏡很難製造?

折射望遠鏡


夫琅和費去世之後,人們為一個天才的隕落而傷感,但是幸運的是,在麻省劍橋港誕生了另一位天才,他便是肖像畫家克拉克。克拉克可以說是光學器具製造的天才,雖然他從未受到過專業的技術製造的望教育和培訓,但是他所擁有的天賦是那麼強大,以至於能夠憑藉天生對光學器材系統的理解而形成了完整的理論體系,加上過人的銳利眼力,所以是無師自天始臺通,而他思想裡似乎有種直覺促使自己去做一件事情,那就是從歐洲買來一些做小望遠鏡的粗玻璃盤,然後通過自己的打磨,使之變成成像效果好的10凰米口徑的望遠鏡。你看,天才就是這樣誕生的。

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天文臺


克拉克的名氣逐漸變大,以至於他在製造了許多卓越的透鏡之後,開始著手製造一架空前巨大的折射望遠鏡。這架大型望遠鏡是為密西西比大學制造的。任1860年前後完成了,口徑更是達到了46釐米。在這架望遠鏡完工調試之前,他的兒子喬治·克拉克用這架望遠鏡觀測到了天狼觀測到天狼星的伴星,之前的人們一直都推測天銀星伴顯的存在,但是從未見過它,這一次不得不說是一個巨大的天文發現。在美國內戰爆發後,這架本應該歸密西比大學所有的望遠鏡被芝加哥人買去了,成為後來埃文斯通迪爾波恩天文臺最重要的工具。


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