的色差问题可以得到解决吗?!”
萨琳娜尤为不懂:“怎么解决天望远镜的色差问题?”
“色差的确是一个大问题,我们观察到的来自宇宙的光,生活中见到的光,其实就是多色光。红光、蓝光通过望远镜的透镜时折射率也各不相同,不同颜色的光汇聚在不同的焦距所以我们观测到的天图像不免带有色斑或晕环。为了获得好的观测效果,我们现在使用的折射望远镜需要用曲率非常小的透镜,镜身也尤其的长。”
“我们的物理学家研究出了一个新型的复合透镜,由一块冕牌玻璃制成的凸透镜和一块由火石玻璃制成的凹透镜组成,大概结构是这样的。有人知道如果一束平行光从左侧射过来,光是怎么折射的?”
院长一边为这些学员介绍他们使用的新望远镜的技术,一边对他们循循诱导,想要让他们学会自己分析问题。
他在黑板上用粉笔画出了复合透镜的结构。思路很简单,一块凸透镜和一块凹透镜紧挨在一起,形成了复合透镜。不过这样看似简单的技术创新,真的就是将两个东西拼起来那么简单吗?
“萨琳娜,你上来画出光在复合透镜中的折射路线图。”院长在众人中让萨琳娜上来。
“是!”萨琳娜并没有见过这样的复合透镜,不过她心里并不是完全没底。
科学的美妙之处便在于寻找最基础的知识一步步堆积起人类明的大厦,就像是堆积木一样。当人们放弃几千年来凭借经验制造工具的模式,开始尝试着透过问题的本质时,那么就开始进入了技术大爆炸的时代。
比如掌握了力学的原理,就可以对万事万物进行受力分析一样,光学的原理在光学望远镜的运用上十分重要。
萨琳娜尝试着通过不同颜色的光在不同的介质、透镜中的传播情况用粉笔画出来,随着她亲自尝试分析光线在复合透镜之中的传播情况,她逐渐露出了理解的表情。
很明显当光线透过了复合透镜之后,不同颜色的光汇聚在一点,而且焦距并不远。也就是说不需要很长的镜身也可以比较好地解决色差的问题!
“好巧妙的方法!”萨琳娜见到最后的结果,感到大为震惊。
不只是萨琳娜,其他天学院的学员都为最终分析的结果所惊动。他们通过基础的分析已经大致知道了消色差的方法!
“你能够知道冕牌玻璃和火石玻璃的折射率和色散系数、不同颜色光在不同透镜中的折射率和折射角度,并且你徒手将光束在复合透镜中的路线基本绘画正确,看来你的基本功掌握的很踏实,不愧是我们天院的学生。”院长满意地看着自己的学生。
从不列颠到来的萨琳娜因为之前接触过伽利略等人的理论,所以有些物理学的基础,再加上在天院的学习,已经有相当的知识储备。
毫不客气地说,她所知道的知识,连这个时代的伽利略等人都闻所未闻。
“现在你应该知道为什么要将冕牌玻璃制成的凸透镜和火石玻璃制成的凸透镜结合在一起了吧?”院长问道。
萨琳娜盯着黑板上的分析图:“是!冕牌玻璃制成凸透镜色散较低,火石玻璃制成的凹透镜色散较高。两个不同的透镜相互紧邻在一起,以便一个的色差能被另一个抵消掉。但冕牌玻璃的正透镜光学倍率不会被火石玻璃的负透镜抵消掉。复合透镜在整体上仍然是一个凸透镜,可以将不同颜色的光线聚集在相同的焦点上,但是消除了其中的色差!”
第一千四百五十章 我回来了
“不错,正是将不同材质的凸透镜和凹透镜的巧妙结合,才有了复合透镜。我们即将要使用的消色差天望远镜将会让我们观察到更加清晰的图像。这是复合透镜的美妙之处。除此以外我们在今年还有一个非常之重要的项目。”天院的院长说到了之前要宣布的两件事情。
其中一件事情对于天院最为重要,他们天院要在燕山南麓建立一座新的天台,其次还有他们要进行的一个项目。
“什么项目?”天院的学员不免感到惊奇。
“根据我们一些教授的计算,在今年将会发生一次罕见的天现象金星凌日!这是我们天院进行观察和记录的好机会,这次需要进行详细的记录,为后人留下一笔重要的观测资料。如果错过了这一次观测机会,接下来起码60年都无法再次见到金星凌日的现象!也就是说,这可能是各位一生中唯一一次机会见到地球、金星和太阳出现在一条直线上,请务必全员到场。”院长说道。
被院长这么一说,几乎所有天院的学员都沸腾了起来。
对于古代的老百姓而言星辰变动可能是一种上天的征兆或者警示,在西方火星象征着战神,而在中国古代称为“荧惑星”,往往和灾难、不详联系在一起。
但是对于天系的学员而言,这次是亲眼见证和观察天现象的好机会!
这一年发生的金星凌日现象是17世纪最后一次金星凌日现象。
所谓金星凌日就是金星运行到太阳和地球之间,三者恰好在一条直线上,这个时候人们可以用肉眼看到金星像是一个小黑点从太阳上经过。对于金星凌日现象的记载实际上在西汉的五星占中就有记载。
“我们天院看来是得到了一笔充足的预算,竟然要在燕山南麓修建天站和生产新的天望远镜。”
“燕山南麓啊,距离城区还是有相当一段路程,大概在100里到200里之间,以后我们说不定要到那里进行观测工作,仔细想想还真是不方便,还需要搭乘马车。天站最好的地方当然是在山区,就是太不方便了。”
“金星凌日,据说其中的过程长达六个小时,我们可以通过一些特殊的方法使用天望远镜观察,这次可是走运了。古人都是要用肉眼观测,相比之下我们不知道幸运多少了。”
“学院里面有些教授声称可以通过这次金星凌日现象计算出地球和太阳之间的距离,不知道该怎么计算。”
天系的学员在院长宣布解散之后,仍然在讨论之前院长宣布的两件大事。
成立天站,开始对部分天现象进行观测和研究,天领域开始脱离为农业和政治服务,逐渐成为单独的一门学问了!
萨琳娜尤为感到激动,李晋德不在的这段