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弗朗赫费的贡献

在整整一代人的时间里,无论是赫歇耳还是罗斯,他们的大型望远镜的反射镜,都是用金属合金做镜面的,因而使光洁度经常受到影响。要提高望远镜的质量,有人又重新考虑到使用玻璃材料,因为它根本不需要抛光。这样,折射望远镜又可能重新登上舞台,在天文观测上再显雄风。

瑞士的手艺匠皮埃尔·路易斯·吉南德(1748—1824),青年时做过木匠,后来改行做钟架、钟铃等手艺活。他在同金属打交道的过程中,发现在熔化两种以上金属时常搅动熔浆,冷却后就可以获得一种均匀的合金。后来,他对制造玻璃很感兴趣,但缺乏这方面的知识,于是他自学化学。1798年,他开始熔制玻璃,并加入不同的重金属搅拌做试验,一干就是好几年,终于制造出前所未有的、质地特别均匀的玻璃,这种玻璃对光的折射性能也很好。

吉南德利用这种玻璃,尝试制造直径为10厘米的透镜,成功之后便正式生产直径为13厘米的透镜。他在玻璃熔化时混入一些重金属(如铅),经过适当的搅拌,这些重金属成分均匀地分布到玻璃熔浆中,用它来制造透镜,可以避免产生色差,即不出现色环的现象。

为了争取社会力量的帮助,吉南德于1807年加入德国光学公司,与青年光学家约瑟夫·冯·弗朗赫费(1787—1826)合作试制各种透镜。

弗朗赫费改进了吉南德的方法,制造出的玻璃更适用于望远镜透镜。他首先造出了一块直径为24厘米的优质透镜,安装在一架长4.3米的镜筒里。这架望远镜最初安装在俄国多尔巴特天文台,后来迁去圣彼得堡以南的普尔科沃天文台。

这架望远镜装在一根轴上,可以上下移动,轴又装在一个轮子上,可以在水平面内转动方向,所以用起来很灵便。另外还可以沿南北方向上下调一定的纬度,然后固定位置,工作时靠钟表机构带动缓慢地移动,使之正好与地球的自转同步。这样,如观测在天空中东升西落的恒星,可以自始至终让望远镜的焦点对准恒星来观望。

弗朗赫费除了制作出优良的透镜和精致的望远镜装置外,还在每架望远镜上都装备了一台微小的动丝显微镜,用来放大所测得的各种数据,从而提高了望远镜的精密度。

这里还要提到一位德国著名的天文学家白塞尔。他为了测量出恒星之间的距离,需要一种新型的仪器。由于他要求测量出高精确度的数据,于是想对英国人制造的仪器加以改造,他把这项工作委托给弗朗赫费去完成。弗朗赫费设计了两个半块的透镜,用一个精密的螺旋调节,螺旋与标尺相连,再用一个小显微镜读出标尺上的刻度。可惜弗朗赫费没有完成制作任务就于1826年逝世了,年仅39岁。后续工作由别人去做,于1837年完成。白塞尔用它去观测恒星的位移,获得了成功。

这里还要介绍人们一般常见的两种望远镜:一是歌剧望远镜,这是一种最简单的双筒望远镜,用两个并排的小望远镜组成,用于剧院观赏节目;二是双筒望远镜,它比歌剧望远镜复杂,有一套透镜和三棱镜,镜身虽小,但功效较大,多用于军事观察。 9dqKkMuMbghil6FKIhUqyM39vEr06c0/XMeLtW0emEp/dsPFU0GyzAF2glYiSH00

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