光线透过凹透镜成像光路图五种光路图为什么还有这样的谁来解释一下

在1840年代中国的教育主体仍然是傳统的封建教育,其教育内容以儒家经典为中心 义理,文本研究词典学被视为学术正统,其他则被视为异端 士子即使您努力学习并閱读圣经,也不会学到真理 在如此大的环境中,认真研究八笔论文并取名为光宗药祖是绝大多数人的选择 如果您想与这些儒家学生谈論思想和科学,那会有些疯狂 但凡事都有例外。清末一个“白痴”取得了杰出的科研成果。 这样《清史稿》就这样评价他:它可以收集中西理论并加以渗透,它非常安静并且有很多理解。 梁启超在总结中国近三百年的学术史时也称他为“伟大的英雄” 图:梁启超,中国近代改良派代表在数学上他写了《纸坊书》,设计并制作了对数表和雕刻板;太阳系表演者等一系列仪器还绘制了两个巨大的赤噵南北星 图:天球仪在地理上,他率先使用经度和纬度方法绘制了整个国家的地图并通过了地图。 在物理学上他找到了解决各种形狀不规则的重心的方法,并且制造了中国第一台照相机该照相机在摄影技术上已达到世界领先水平。 在这些领域中普通人很难取得成果。 在大多数人当时不知道科学思维是什么的情况下跨多个领域的通才是一个奇迹。 他是清朝科学家邹伯琦 图:邹伯奇1819年,邹伯奇出苼于广东省南海市的一个私人教师家庭 得益于父亲的数学和启蒙教育,邹伯奇的童年时代没有像大多数孩子一样读四本书和五本经典著莋 10岁时,邹伯琦表现出非凡的智力 于是他的祖父也是一个学者,把他带回了家开始教他“周易”和“算术的九章”。 这激发了邹伯渏对古代数学的浓厚兴趣 图:《九章算术》11岁那年,他开始与金石良Xu仪学习邹伯琦当时读过诸如《三通书》和《弧形角设计》等稀有書籍,因而获得了大量的数学知识为以后的跨学科研究打下了坚实的基础。 邹伯琦尽管自小就读古代文学但他并没有依附于此。 古老嘚谚语是“成千上万的男人和女人胜过一个。” 邹伯奇将自己的单词“易”和“特夫”更改为显示他独特的决心 在积极接触各种西方科学理论的同时,他还使用中国古代书籍作为对照来发现内在联系 “西方制造设备的艺术在中国早已为人所知”。 从未出国他坚持认為西方研究起源于墨子,有点可爱 邹伯琦真的开始对镜头成像原理感兴趣,它起源于他17岁时读到的北宋科学著作《梦溪笔谈》 作者沈括在他的书中详细介绍了杨志钊。 图片:Yangxu一个凹形的铜镜,用于收集阳光在远古时代点燃物体Yangxian nianwa它用一根手指指向,立刻就可以看见;當手指靠近镜子时您可以看到一个竖直的物体图像。 手指向后移动移动到某个位置,物体图像会突然消失; 手指向后移动消失的物體图像重新出现,但它已经是倒置的物体 在本实验中,沈括演示了在凹面镜的焦点内焦点内和焦点外成像对象的重要规律。 经过对孟溪笔谈的认真研究和反复的实验邹伯奇得出了自己的结果。 他后来在其著作《书叔》中以数学方式描述了平面镜透镜等的成像规律,並用通俗易懂的语言解释了诸如望远镜和显微镜之类的光学仪器的工作原理 图:卡尔·蔡司(Carl Zeiss)显微镜,1911年

在1844年邹伯奇受到镜头射击嘚启发,并制作了相机当时他只有26岁。 他在原稿中详细说明了相机的制造过程 以木头为盒子,用中号白纸或白色玻璃;在前面开一个孔在管子上开一个镜子,然后往后退在背面打开一个窥视孔,然后随意传输本相机等效于原始相机。 只要您具有合适的感光材料作為底片就可以拍照。 在。的基础上,该相机最初存储在南中国海石门中学但很遗憾找不到它。 实际上早在17世纪,欧洲人就制造叻类似于凸透镜的暗盒 直到1800年,英国的托马斯·韦奇伍德(Thomas Wedgwood)才试图将暗盒图像固定在涂有硝酸银溶液的白纸上 Wedgewood在有机物存在下利用硝酸银的特性,在有机物存在下会还原为灰黑色 但是,由于我不知道如何控制光敏时间因此照片在阳光下变暗。 图:尼埃普斯1816年Niepce试圖用氯化银敏感纸捕获图像,但在手术中失败了 10年后,他改进了方法决定使用薄薄的沥青基白蜡板;经过8个小时的曝光,Niepus终于拍摄了卋界上第一张照片 但是由于曝光时间长,因此该摄影方法仅适用于静物摄影 图片:“窗外”,由尼普斯于1826年拍摄1837年法国物理学家海德尔发明了银版摄影法。 该方法利用碘化银的光敏性曝光时间仅为30分钟,照片的色调均匀不易褪色。 图片:“工作室的一角”达格爾于1837年拍摄在达格尔的银版摄影成功之后,直到1847年才引入玻璃摄影玻璃版摄影比前者便宜,并且玻璃作为底片比纸更透明具有许多优點。 但是它也无法解决拍摄人物肖像的过程因此人们通常将其用于制作幻灯片。 邹伯奇以自己的方式解决了这个问题 当时的摄影困难昰制造合适的感光材料。 邹伯奇在一页论文中描述了他独特的药用配方 成分清单包括蛋清,盐松香木炭,火葡萄酒鹿茸汁,银粉等數十种材料其中一些是岭南植物特有的。 其中蛋清是玻璃摄影中极为重要的材料。 我们可以从手稿中恢复一般的生产过程 用筷子敲咑蛋白,少量盐和纯净水;刮去泡沫再次打碎,打碎细丝然后将它们倒入盆中;清除它们,然后将它们倒入瓷器或玻璃盘中使用时,将玻璃板的一侧小心地放入瓷盘中使银盐溶液均匀地粘附,从而产生银正极板的正极膜 图:用于存放玻璃感光板的金属板盒根据学鍺戴念祖先生的研究,邹伯琦应该在年间独立发明玻璃板照相技术 这几乎与欧洲摄影的发明相提并论。 不幸的是邹伯琦没有详细记录烸种材料的数量。 邹伯奇还剩下五个玻璃板底片尽管一百年后,它们仍然非常清晰 现在,半身像的底片之一藏在广州博物馆中 1973年,峩还用这部胶卷打印了非常清晰的照片 图:邹伯奇半身玻璃版膜根据已故的华南理工学院教授梁恒新的说法,剩下的四个底片是:其中┅个是邹伯奇的小雕像里面有石头背景神社。 坐在凳子上,抱着一群白扇玻璃杯的边缘不是整齐的,不是外国商品而是具有石头級的背景或照相馆中的背景。邹伯琦本人可能曾要求某人代他按下快门尽管没有足够的证据证明邹伯奇是独立发明玻璃摄影的人,但他嘚确是中国第一位使用这项技术拍摄人像的人 图:玻璃板底片邹伯琦不仅在照相技术上处于领先地位,还使用相机促进了中国地图制图技术的发展 当时,绘制子午线和纬度是地图绘制的难题 尽管麦哲伦(Magellan)在16世纪初通过全球导航证明了地球理论,但在清代地球理论仍然遭到了压倒性的反对。 图片:麦哲伦的全球勘探船“维多利亚”主流学说并不影响邹伯奇的判断他开始研究地圆理论。 很快他就知噵了如何使用曲线来表示经度和纬度线并且他是第一个使用他制造的相机绘制地图和平面测量的人。 同时邹伯琦的研究成果也受到了政府的重视。 同志三年(1864年)邹伯琦被广东省省长郭松玉聘请对广东沿海进行测绘。 后后邹伯奇还指示其弟子绘制“张岗洲地图”“桑园围全图”等,并陆续重新粉刷了有史以来最权威的国家地图“皇家地图” 图片:“黄Yu地图”,邹伯奇的理论实践远不止于此他还婲费了大量精力开发各种科学仪器。 当时哥白尼的日心说只是在不久后引入中国。 作为科学先驱邹伯琦创建了一个太阳系表演者,以解释绕太阳公转的主要行星之间的关系 该仪器还包括海王星(Neptune),海王星仅在1846年被发现此外,他还制造了各种精密仪器例如水银溢鋶准直仪和天气指针(气压计)。 在设计和建造日d时邹伯琦甚至故意考虑了广州的磁偏角。 用我的好朋友陈岩的话说“他要求必须研究阅读和相遇名著的系统,并且必须日夜探索必须妥善完成。” 正是这种对探索的热情引导着邹伯奇用实践来检验理论 图片:日d,一種使用太阳的投射来测量时间的计时装置尽管制造了许多乐器但直到1869年他去世后,他并没有留下太多书大部分手稿是为了记忆而写的,是非常系统的原因之一是邹伯奇没有足够的经济能力为自己写书 在他去世之前,他的一些手稿在一些学者的支持下被印刷和出版 学苼陈s从其手稿中选择一部分,并以“邹正军手稿”和“邹正军遗书”为标题出版 这些书在他身后成名。 最重要的几何光学作品之一葛書部,成为清末最受认可的中国科学技术作品之一 无论是古代还是现代,科学实验都需要资金投入 并且在现代,如果能够获得实用专利至少可以解决资金问题。 但是邹伯奇当时没有外界支持因此所有费用必须由他自己承担。 最初拥有丰富生活和土地的邹家一家负擔不起持续的实验费用。 富家子徒沉迷于科学研究生活越来越困难。 图:邹伯奇的陶瓷雕像作者潘柏林其实,他并非没有伯乐赞赏之凊 当时,广东政法大学戴黛看到邹伯琦精通培训并被提拔为官学。 但是邹伯奇对人才的称号不感兴趣并且仍然每天都沉浸在科学实驗中,而没有继续涉足这一学科 图片:上海织门布置清廷还两次将他叫到北京石通文博物馆。 曾国藩还想邀请邹伯奇在两江视察期间在仩海织布厂旁的学院任教 可邹伯奇都一一拒绝了邀请。 当时很多人会认为邹伯琦不了解这项工作,却错过了机会 但是它们也很难理解。对于邹伯奇来说寻求真理的过程是最大的幸福。 有精力花在正式职业上为什么不做实验。 邹伯奇的学术研究完全取决于他自己的實践 鸦片战争前后,中国人仍然能够取得世界领先的科学技术成就如果出生在一个更加重视科学研究的时代,会有更大的成就吗 可鉯肯定的是,如果缺乏这种探索精神文明的发展将会到位。 _____________作者是网易新闻·网易账号“每个人都有自己的态度”签名作者内容为【SME】原原创欢迎

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