古人制造了哪些光学仪器?
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发布时间：2022-04-24 09:49
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时间：2022-06-18 16:58
凡是利用光学原理进行观察或测量的装置，叫做“光学仪器”。我国古代劳动人民根据平面镜、球面镜及透镜具有的奇特现象制作了许多光学仪器。
我国古代曾经制造了世界上最早的光学仪器铜镜和潜望镜。随着对凸面镜和凹面镜的认识，后来又进行了眼镜、望远镜、显微镜、探照灯等光学仪器的研制。
唐开元年间中秋之夜，唐明皇李隆基邀请申天师及方士罗公一同赏月。3个人赏月把酒言欢之际，唐明皇心悦，想到月宫游历一番。
于是，申天师做法，方士罗公远掷手杖于月空，化作一座银桥，桥的那边是一座城阙，横匾上书：广寒清虚之府。
罗公远对唐明皇言道：“此乃月宫是也！”
唐明皇踏银桥升入月宫，见仙女数百，婀娜多姿，翩翩起舞与广庭之上，看得皇上如痴如醉。他原本精熟乐律，闻听仙乐优美，便默记曲调，决定在他的皇宫奏出此曲。
回到人间后，唐明皇即令主管宫廷乐舞的*依此整理出一首优美动听，仿佛天外之音的曲子，配上宫廷舞女的舞姿，即为著名的《霓裳羽衣曲》。
唐王游月宫的传说成为了流传千古的佳话；月宫也因此有“广寒宫”之称。辽代时期铸有“唐王游月宫镜”，以纪此事。此镜是我国古代人物故事镜中的杰作。现已被考古工作者发掘，成为出土文物了。
此镜直径21.8厘米，厚0.75厘米，重达1460克，纹饰采用高浮雕和线雕相结合。
硕大的铜镜镜体犹如一轮满月，高低起伏的纹饰之间仿佛映现月中寒宫；月宫的楼阁时隐时现，摇曳的桂树在月影中晃动着枝头；捣药的玉兔分外高兴，迎客的金蟾舒展着身躯；随风的流云，弯曲的月桥，桥下水潭中现身的神龙跃跃欲试；驾云而来的唐王。好一派天上仙境，人间胜景，让人不能不感叹古人的智慧和独具匠心的铸造工艺。其实，我国在3000年前就制造和使用了铜镜，并且很早就对光的反射有深刻的认识。
我国古代造镜技术非常发达，并且对各种镜子成像原理有深入的研究。早在先秦时期，我国就已经使用铜镜，至今仍被人们看做世界文明史上的珍品。
除了铜镜外，古人还利用平面镜反射的原理，制成了世界上最早的潜望镜。西汉时期淮南王刘安《淮南万毕术》一书中，有“取大镜高悬，置水盆于下，则见四邻矣”的记载。这个装置虽然粗糙，但是意义深远，近代所使用的潜望镜就是根据这个道理制造的。在利用平面镜的同时，人们又发现了球面镜的奇特现象。球面镜有凹面镜和凸面镜两种。
认识凹面镜的聚焦特性，利用凹面镜向日取火，在我国有悠久的历史。在古代，我国把凹面镜叫做“阳燧”，意思就是利用太阳光来取火的工具，这是对太阳能的最初利用。
早在春秋战国时期，墨翟和他的学生就对凹面镜进行了深入研究，并且把他们的研究成果，记载在《墨经》一书中。
他们通过实验发现，当物体放在球心之内时，得到的是正立的像，距球心近的像大，距球心远的像小。当时墨家已经明确地区分焦点和球心，把焦点称作“中燧”。墨家对凸面镜也进行了研究，认识到物体不管是在凸面镜的什么地方，都只有一个正立的像。宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中总结古代铸镜的技术说：如果镜大，就把镜面做成平面；如果镜小，就把镜面做成微凸，这样镜面虽然小，也能照全人的脸。
沈括还在前人研究的基础上，正确地表述了凹镜成像的原理。他指出：用手指放在凹面镜前成像，随着手指和镜面的距离远近移动，像就发生变化。
沈括用这个事例说明了凹面镜成像和焦点的关系。当手指迫近镜面的时候，得到的是正立的像；渐远就看不见像，这就是因为手指在焦点处不成像；超过了焦点，像就变成倒像。他指出四镜“聚光为一点”，并把这点叫做“碍”，就是近代光学上所谓“焦点”。
由于我国古代没有应用玻璃，对于透镜的知识比较差。但是具有聪明才智的我国古人，通过特殊的方法，还是认识到了凸透镜的聚焦现象。
晋代的科学家张华在其所著的《博物志》一书中说：“削冰命圆，举以向日，以艾承其影，则得火。”这可以说是巧夺天工的发明创造。冰遇热会融化，但是古人把它制成凸透镜，利用聚焦，来取得火。这看起来是不可思议的，但是事实上是可能的。从这里可以看出，当时对凸透镜的聚焦已经有充分的认识。
唐王游月宫镜
