Оптические приборы: история изобретений

оптические приборы

Стекло научились делать очень давно. Греки и римляне делали зеркала и зажигательные стекла. Римляне изготовляли стеклянную посуду. Когда возникла потребность в очках, научились делать линзы. Первые линзы выполнены в Англии францисканским монахом и ученым Роджером Бэконом (ок. 1214-1294). В то же время линзы делали в Италии и в Китае.

Телескопы

Первым “современным” оптическим инструментом был телескоп, изобретенный в начале 17 века и впервые показанный на Франкфуртской ярмарке в 1608 году. Год спустя Галилей усовершенствовал один из телескопов и получил линзовый телескоп (рефрактор). Все первые телескопы были рефракторами. В 1663 году Скот Джеймс Грегори (1638-1675) предложил идею зеркального (отражательного) телескопа, в котором свет фокусируется одним зеркалом и отклоняется другим зеркалом на окуляр.

К концу 18 века трубки телескопа стали делать из красного дерева, затем — из латуни. Появились элегантные подставки, телескопы можно было ставить на письменный стол. Для напольных телескопов делали более высокие подставки. Большие телескопы были снабжены двумя деревянными ручками, с помощью которых во время наблюдения можно было медленно вращать прибор.

Для рефрактора было очень трудно получить качественные линзы. Судовые телескопы хорошо работали днем, а ночью в телескоп нельзя было определить цвет сигнальных фонарей. При снятии одной из линз изображение становилось более четким (хотя и перевернутым), но таким телескопом неудобно было пользоваться днем. В результате на судах было несколько телескопов для “ночного” и “дневного” видения. С 1760 года английский оптик Джон ДОЛЛОНД (1706-1761) начал создавать телескопы с ахроматическими линзами, уменьшавшими цветовое искажение. Многие мастера незаконно копировали изобретение Долланда, пока не был выдан патент. До наших дней дошло много телескопов начала 19 века с выгравированной отметкой “День” или “Ночь”. Длинная громоздкая трубка из красного дерева была заменена более короткой латунной, состоявшей из нескольких выдвигавшихся секций.

Бинокли, в том числе театральные

В начале 17 века итальянцы, наряду с монокулярными приборами, разрабатывали модель бинокулярного телескопа с двумя параллельными трубками. Однако из-за неудовлетворительного качества линз телескоп было трудно сфокусировать, и идея не получала своего воплощения до 19 века, когда были созданы первые миниатюрные бинок

ли. Бинокли имели короткое фокусное расстояние, ими пользовались в театре, поэтому их стали называть театральными. Для изготовления театральных биноклей использовали слоновую кость, золоченую латунь, шагреневую кожу, серебро и эмаль.

В 30-х годах 18 века французы вспомнили о биноклях и стали делать их на продажу. Бинокли делали из латуни и отделывали кожей. Центральное фокусирующее колесико вращали большим и указательным пальцами. Система с двумя трубками сохранялась до конца 19 века. В 80-х годах немецкие фирмы “Цейс” и “Лейтц” предложили призматические бинокли с более длинным фокусным расстоянием.

Микроскопы

С 17 века делали линзы с любым фокусным расстоянием, поэтому на основе телескопа-рефрактора удалось создать прибор с очень коротким фокусным расстоянием — микроскоп. В 1590 году голландец Захариас Янссен изобрел микроскоп с двумя линзами самый распространенный тип микроскопа. Первые модели из тонкого пергамента, картона, рога и дерева помогал создавать Галилей. В 1660 году микроскоп использовали для наблюдения циркуляции крови у лягушек и рыб: хотели подтвердить предположение английского физика Уильяма Харви (1578-1657), что в человеческом организме происходят такие же процессы.

В 17 веке Англия стала центром производства микроскопов. В 1665 году английский физик Роберт Гук (1635-1703) опубликовал свой труд “Микрография”, в котором описал самую последнюю модель микроскопа, объяснил, как им пользоваться и что можно наблюдать в микроскоп. Английский предприниматель Джон Маршалл (1663-1725) изготовил большой микроскоп высотой 50 см, в корпусе из железного дерева, латуни и кожи с золотой отделкой. Регулировка выполнялась с помощью шарнира в основании. Между отражающим зеркалом и первой линзой располагался столик с предметным стеклом в костяной оправе, на который помещали исследуемый объект.

В начала 18 века английские предприниматели Мэтью, Лофт и Эдмунд Калпепер создавали модели микроскопов из дерева, латуни, шагреневой кожи и кожи с золотой отделкой. Микроскоп по желанию можно было зафиксировать строго вертикально. В начале 19 века был изготовлен микроскоп по модели Калпепера. В 18 веке один из английских мастеров сделал для Георга III прекрасный микроскоп, отделанный серебром. Этот микроскоп хранится в Научном музее в Лондоне. Следует назвать и других мастеров 18 века: Джона Каф- фа (1708-1772), Бенджамина Мартина (1705— 1782) и Джесса Рамсдена (1735-1800), которые делали микроскопы из латуни. У этих приборов был один недостаток: зеркало, предметный столик и линзы были расположены строго вертикально относительно друг друга, и микроскопом можно было пользоваться только стоя. В конце 18 века два английских мастера Вильям и Сэмюэль Джоунс (1763-1831 и 1784-1838) снова начали использовать шарнирное соединение в основании микроскопа, и прибор можно было устанавливать под углом, удобным для работы сидя. Микроскоп этого типа назвали “самой совершенной моделью Джонсов”; его делали в 30-х годах 19 века.

Хотя ученые получили для работы такие большие приборы, им требовались и маленькие переносные микроскопы. Первый портативный микроскоп с одной линзой создал голландец Антоний ван Левенгук (1632-1723) в конце 17 века. В 18 веке у натуралистов пользовались популярностью простые карманные микроскопы с одной линзой. Набор линз ученые всегда брали с собой. Более удобный микроскоп изготовили в начале 19 века английские мастера Джон и Уильям Кари (1754 — 1835 и 1759-1825): детали микроскопа складывались в ящик, в случае необходимости микроскоп собирали и привинчивали к крышке ящика.

В первых микроскопах также существовала проблема искажения цвета и изображения. Только в 1830 году английский виноторговец и оптик-экспериментатор Джозеф Джексон Листер (1786-1869) решил использовать в микроскопе телескопические ЛИНЗЫ Доллонда. Известными мастерами, делавшими микроскопы в 40-х годах 19 века, были Хью Пауэлл (1799-1883), Питер Лиланд и Эндрю Росс (1798-1856). Они сделали первый бинокулярный микроскоп: над первой линзой располагалась небольшая призма, которая дробила изображение объекта на отдельные элементы.

На континенте в 19 веке тоже выпускали высококачественные приборы. Во Франции, в Париже были известны мастера Шевалье (отец и сын) и Наше. В Германии с 1875 года успешно работала фирма “Карл Цейсе” из Йены. К 1900 году микроскопы делали 9 мастеров в Англии, 7 — в Германии, 4 — во Франции и только 3 — в Соединенных Штатах.

Яндекс.Метрика