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立体显微术的历史-第二部分

18世纪——对光学提出了更高的要求

几千年来,玻璃因其美丽和可以用它创造的艺术品而受到赞赏。然而,随着精密科学的兴起,研究人员对玻璃质量的要求越来越高。传统的玻璃不适合用于显微镜透镜-条纹,气泡和含有杂质的夹杂物使精确观察变得不可能。它也不可能纠正像差(成像缺陷),导致缺乏清晰度,色彩边缘和失真。这种像差是许多错误解释观察结果的原因,最终导致人们对显微镜失去兴趣。

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色差

色差(色差)是沿物体结构边缘的分散色条纹。这是因为白光由具有各种波长和焦点的光线组成。当离开透镜时,光线被分解成单独的光谱颜色,而不是聚焦在一个点上。

消色差透镜的发明

眼镜商、数学家和物理学家都试图纠正这些麻烦的像差。然而,在1729年,英国律师切斯特•摩尔•霍尔(Chester Moor Hall, 1704-1771)发明了第一个“无色镜片”,这是一种能将光线透射而不将其分解成组成颜色的镜片。其他设计师如约翰·多隆(John Dollond, 1706-1761)和莱昂哈德·欧拉(1701-1783)还制造了消色差透镜,最初仅用于望远镜。直到1770年,简和哈马纳斯·范德伊尔才结婚(或Deijl)创造了第一个消色差显微镜物镜。1774年,本杰明·马丁(1704-1782)首次在显微镜中使用了由冠镜和燧石镜组成的消色差透镜系统。没有色差的显微镜透镜的发明,使显微镜成为科学观察的有价值的仪器。

消色差透镜系统是由凸透镜和凹透镜组成的两种不同类型的玻璃具有不同的折射率。“折射率”是指光进入透明材料时的折射率,是指该材料的光密度,如空气为1,水为1.33。通常的组合是由冠玻璃制成的凸透镜和由燧石玻璃制成的凹透镜。冠玻璃钾含量高,折射率低,约为1.6。燧石玻璃的氧化铅含量高,折射率高,可达2.0。

“凹”和“凸”这两个术语有时会混淆,但一个简单的帮助记忆的方法是把“凹透镜”想象成“塌陷”。

约瑟夫·弗劳恩霍夫为现代玻璃技术奠定了基础

镜子制造商约瑟夫·弗劳恩霍夫(1787-1826)对他的望远镜的性能不满意。他研究了玻璃技术,并成功地完善了玻璃生产,创造了世界上最好的镜片和棱镜。他的表演为他赢得了国际声誉,使他成为贵族。然而夫琅和费的童年很艰难:他是一位玻璃大师的第11个孩子,12岁时成为孤儿,被送到慕尼黑当学徒。他主人的三层楼房的倒塌对他的前途起了决定性的作用。年轻的弗劳恩霍夫被埋在废墟下,但经过4个小时的危险救援工作,他终于获救了——精疲力竭,但没有受伤。

选举人马克西米兰四世、后来的国王马克斯一世和商人约瑟夫·乌茨施奈德在营救过程中在场。选民给了这个男孩8枚金币。弗劳恩霍夫将这笔钱投资于一台玻璃切割机,并开始进行光学实验。乌茨施奈德对这位雄心勃勃的玻璃工学徒的努力感到高兴,并培养了他的职业生涯。22岁时,他让弗劳恩霍夫在贝内迪克特伯伦的光学研究所担任助理。

夫琅和费的工作对光学工业的进一步发展具有重要意义。他发现,光学缺陷可以通过在两个透镜元件之间留出空间来减少,空气间隙充当第三个透镜。他对光的光谱组成进行了实验,发现他可以通过改变镜片的玻璃组成来降低光谱的色散。然而,由于经常接触有毒化学物质,夫琅和费的健康状况受到了影响,他在39岁时去世。万博体育

这枚德国邮票是为了纪念约瑟夫·夫琅和费的200枚邮票th的生日。

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