科技探索：显微镜和经纬仪都是哪国人发明的？
小伍谈科技2018-07-30 10:13
显微镜
最早的显微镜,是由一个叫詹森的眼镜制造匠人于1590年前后发明的。它的结构很简单,是由一个凹镜和一个凸镜做成的。虽说他是发明显微镜的第一人,他本人却并没有认识到显微镜的真正价值。
事隔90多年后,一个叫列文虎克的荷兰人,又研制出一架显微镜,还第一次用它进行科学研究试验,成了现代显微技术的先驱。1632年,列文虎克生于荷兰的德尔夫特市。他从小没有念过多少书,也没接受过正规的科学训练,成年后在阿姆斯特丹一家布店当店员。但他是一个对新奇事物充满强烈兴趣的人。一次,他从朋友那里听说有家眼镜店可以磨制放大镜,用放大镜可以把肉眼看不清的东西看得很清楚。他对这个神奇的放大镜充满了好奇心,但又因为价格太高而买不起。于是,他经常出入这家眼镜店,认真观察磨制镜片的工作,暗自学习磨制镜片的技术。
俗话说:功夫不负有心人。1665年,列文虎克终于制成了一块直径只有0.3厘米的小透镜,还给它做了一个架子,把这块小透镜镶在架子上,又在透镜下边装了一块铜板,上面钻了一个小孔,使光线从这里射进来而反射出所观察的东西。这样,列文虎克的第一台显微镜就研制成功了。
列文虎克并没有就此止步,他继续下功夫改进显微镜,进一步提高性能,以便更好地去观察了解神秘的微观世界。为此,他辞退了工作,专心致志地研制显微镜。几年后,他终于制出了能把物体放大300倍的显微镜1675年的一个雨天,列文虎克从院子里舀了一杯雨水,然后用显微镜仔细观察。他发现水滴中有许多奇形怪状的小生物在蠕动,而且数量多得惊人。用他的话说,在一滴雨水中,这些小生物要比全荷兰的人数还多出许多倍。以后,列文虎克又用显微镜发现了红血球和酵母菌。一个个微小的世界,在他的显微镜底下被打开了。
作为世界上第一个微生物世界的发现者,1680年,英国皇家学会选举列文虎克为会员。不久,他又当选为法国科学院院士。20世纪以来,现代显微技术高速发展,紫外线显微镜、电子显微镜透射式电子显微镜、扫描式电子显微镜、扫描隧道显微镜、原子力显微镜相继问世,大大扩展了人类对微观世界的认识。
经纬仪
在16世纪的欧洲,测量技术得到了空前的发展。人们希望有一种新的计算土地的距离和面积的方法,一些新的仪器于是纷纷出现。有的是天文学家们发明的仪器的简化,有的是由若干种仪器结合而成的,可它们过于复杂而且难以操作,因而大多数也就很快被淘汰了,几乎只有经纬仪得以存留下来。
经纬仪,是用来测量远处的物体的方位角和仰角的一种仪器。它把中世纪占星家的几何象限,与建筑家们为制图而采用的水平刻度盘结合了起来。这种安有罗盘的刻度盘,在1510年前后用来测绘罗马的地图。它是个水平的盘,上面有一根中心柱,柱上有一个垂直的有刻度的半圆,半圆上有两个插入的影矩尺。在1512年的一本普及读物中,有一幅这种仪器的木刻插图,称之为 polimetrum,它就是现在能见到的最早的经纬仪插图。
1571年,德国的迪格斯出版了《仪器》一书,书中有关于经纬仪的最早的文字描述,“经纬仪”这个名称也最早出现于这本书。不过,他只把水平刻度盘称为经纬仪,因而与 polimetrum这种经纬仪不同。
至今还有两台伊丽莎白时代的经纬仪保存下来,较早的一台是一个叫科尔的人于1574年制作的。特别值得一提的是,德国的哈贝梅尔斯家族是一个仪器制造世家,16~18世纪流行的很多经纬仪就出自这个家族之手。不过,在很长的一个时期里,搞测量的人,仍然习惯用那些分离的仪器。
1730年前后,一个叫西桑的人,制作出最早的有望远镜的经纬仪。他还用泡水平仪取代了铅垂线,制造了有齿边的垂直度盘,使它能用一个齿轮来转动。消色差透镜的发明,使望远镜的长度大大缩短,很容易安装在便携式的仪器上。1787年,拉姆斯登为英国军械署制作了大型经纬仪,增添了显微镜和测微计,从而使近现代经纬仪大体定型。
气压计
气压计是由伽利略的学生托里切利于17世纪发明的。1643年,托里切利和他的同事维亚尼,在一根长约0.9米的一端封闭的管子里,灌进一些水银,用大拇指按住顶端;然后把它倒过来,把管口浸入一个装有水银的盘子里。当他把大拇指拿开,管子里的水银就下降,在水银的顶端,形成了六英寸长的一段真空,后人称为“托里切利真空”。
托里切利解释说,空气的压力向下压盘中的水银,把管内水银托住,使水银柱的重量,恰好与气压产生的上托力平衡为止,水银柱的高度表示大气压力的大小。依据这个认识,他制成了第一个气压计。这就是今天用来量度大气压力的装置。
后来,他的这个看法,为帕斯卡尔所证实。他把托里切利的气压计带到山顶上去。在他爬山时,水银柱就慢慢下降。越向上爬,空气就越稀薄,气压计受到的大气压力就越小。托里切利和维亚尼,还注意到水银柱的高度每天略有变化。不久,他们又发现气压低,往往表示天气不稳定,要不就是快有暴风雨了。依据他们的这个发现,早在1649年,有些国家作系统的气象观察,而气压计提供很有用的资料,成了不可缺少的重要工具。
1843年,法国人维迪设计成第一个非水银气压计。它有一个扁平的金属盒,盒内空气自然要完全抽出来。现在家用的,就是这种小巧坚固的无液气压计。
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