《天幕:分子人類學》第二百二十四章 光的色散(2)

作者:夷吾叔遨滑小稽·10天前

“這說明,顏色在第一次穿過稜鏡時就已經是光的固有屬性了,而不是被玻璃製造出來的。”

“牛頓又讓所有顏色的光重新匯聚,得到了完全而純粹的白色,與直接的陽光沒有任何可察覺的差別。”

“由此,牛頓得出了兩個與兩千年來的常識截然相反的結論:”

“白光本身並不是單純的,而是由不同可折射性的彩色光線混合而成。”

“顏色不是光被改變的產物,而是光與生俱來的屬性。”

……

天幕下的古人現在都忙起來了,想要復刻牛頓的實驗。

不過首先在材料上他們就被卡脖子了,哪來這麼純淨的玻璃做三稜鏡啊。

……

天幕:“這個發現也解答了之前的問題,為什麼望遠鏡會有色差,因為既然不同顏色的光具有不同的折射率,那麼任何透鏡在匯聚光線時,都不可能把所有顏色聚焦在同一點上。”

“在牛頓之前,天文學家們為了緩解色差,不得不把望遠鏡的焦距做得極長。惠更斯兄弟的望遠鏡焦距動輒十幾米甚至幾十米,操作起來極其笨重。”

“牛頓透過自己的稜鏡實驗斷定:只要使用透鏡,色差就無法消除。”

“牛頓由此得出一個在後來被證明並不完全正確的推論:所有透明介質的色散與折射之比都是恆定的,因此折射望遠鏡沒有改進的餘地。”

“於是牛頓選擇了一條截然不同的路:放棄折射,改用反射,因為鏡子反射光線時,入射角等於反射角,對所有顏色的光一視同仁,根本不產生色差。”

“牛頓首先面臨的困難是材料。”

“普通玻璃背面鍍錫的鏡子無法用來磨製精確的凹面,於是牛頓試驗了多種合金,最終選定了一種銅與錫的合金(比例約為3:1,有時加入少量砷或銀),也就是後來被稱為鏡用合金的材料,這種合金質地堅硬,可以磨出光潔的表面,但極易失去光澤,需要頻繁重新拋光。”

……

“立刻去造。”天幕下的君主都下令。

……

天幕:“牛頓親手完成了從熔鍊、鑄造、粗磨到拋光的全部工序,為了簡化製造,他選擇球形凹面而非拋物面作為主鏡形狀。”

“1668年,牛頓完成了第一架能工作的反射望遠鏡,主鏡直徑約1.3英寸(約33毫米),焦比約為f/5。”

“牛頓用它看到了木星的四顆伽利略衛星和金星的月牙形相位,證明這架小巧的儀器在實用效能上不輸於那些長達數米的折射望遠鏡。”

“牛頓反射望遠鏡最關鍵的獨創設計,是次鏡的佈局。”

“如果觀測者的眼睛直接擋在主鏡的焦點前方,就會遮擋入射光,牛頓在主鏡焦點之前放置了一面小的平面對角鏡,與光軸呈45度角,將匯聚的光線折轉90度,引到鏡筒側面的目鏡處,這樣,觀測者的頭部就不會遮擋主鏡的受光面,這一設計至今仍是牛頓式反射望遠鏡的標誌性特徵。”

“到1671年秋,牛頓完成了第二架反射望遠鏡,鏡筒長約6英寸,放大率約為40倍。”

“據記載,它的清晰度超過了當時任何一架6英尺長的折射望遠鏡。”

“在牛頓的導師艾薩克·巴羅的推薦下,這架望遠鏡於1671年12月底被呈送給英國皇家學會,學會專門寫信請求牛頓提供更多細節,並請他寄送更多樣品。”

“憑藉反射望遠鏡帶來的聲譽,牛頓於1672年1月當選為皇家學會會員。”

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