第四十九章物理學

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即得矣。

    朕每測量過百裡,雖有電而聲不至,方知雷聲之遠近也。

    ”①他的方法是利用單擺(即南懷仁在《新制靈台儀象志》中所介紹的“垂線球儀”)測定時間,先測出從看到煙起至聽到炮聲的時間間隔,再比較從閃電到雷聲的時間間隔,從而推斷出聲源的距離。

     ①《康熙幾暇格物編》上冊,卷下“同聲相應”條。

     ①《康熙幾暇格物編》,上冊,卷上“雷聲不過百裡”條。

     第四節 光學 傳統的光學研究及記載 清代,盧兆漋、鄭光祖等均有關于針孔成像和面鏡成像方面的觀察和記述②,基本上與沈括的研究和認識類同。

     鄭光祖《一斑錄》卷三寫道:“舟上撐篙,篙入水如曲。

    漁人獵魚鼈,照所見,不獲也,須求之于下乃獲。

    碗中置一錢于底,遙望不克見,注水于碗,令極滿,則錢影浮于水面。

    ”我國自古以來雖然有許多關于大氣光學現象及其他的記載,其中一些現象與折射密切相關,但總的說來,對折射現象的研究較少。

    至清代,人們對折射的認識僅止于此。

     光學器具的制作我國自制眼鏡始于清初,孫雲球即是蘇州眼鏡業的創始人。

    他先是制造眼鏡,後來制成“千裡鏡”(望遠鏡),還制造過“存目鏡”(放大鏡)、“萬花鏡”、“鴛鏡”、“半鏡”、“夕陽鏡”、“多面鏡”、“幻容鏡”、“察微鏡”(顯微鏡)、“放大鏡”、“夜明鏡”等七十種光學儀器和器具,後人譽之為“巧妙不可思議”①。

    他寫成《鏡史》,總結制鏡經驗,在當時“市場依法制造,各處行之”,為中國光學儀器發展史作出過重要貢獻,可惜《鏡史》已佚失。

     黃履莊也研究制作過“千裡鏡”(望遠鏡)、“臨畫鏡”、“顯微鏡” 等。

    值得注意的是制造“瑞光鏡”,其“制法大小不等,大者徑五六尺,夜以一燈照之,光射數裡,其用甚巨。

    冬月人坐光中,遍體生溫,如在太陽之下”②。

    這大概是屬于探照燈一類的裝置。

     光學著作清代的光學著作,以鄭複光的《鏡鏡詅癡》和鄒伯奇的《格術補》為代表作。

     鄭複光繼承中國古代傳統的光學知識,同時又吸收明末清初西方傳入我國的近代光學知識,加以研究并融會貫通,寫成幾何光學專著《鏡鏡詅癡》。

    該書分四個部分:1.“明原”,闡述光學基本概念、幾何光學基本定律;2.“類鏡”,論述幾種反射鏡和折射鏡的質料和性能,着重介紹幾種方形透鏡的特性及光學現象;3.“釋圓”,論述圓形透鏡的性質,包括凸、凹透鏡的成像規律,成像特點,透鏡組的成像,及凸、凹透鏡之間的量的關系;4.“述作”,闡述十七種光學儀器和器具的制造和使用方法等。

    其中,“釋圓”部分是全書的重點,是鄭複光用力最深、成就最大的部分,他建立了單個透鏡的“順三限”和“側三限”以及透鏡組的“距顯限”和“變顯限”的理論,這是在當時閉關鎖國時代,鄭複光獨自試驗和研究建立起來的獨特的理論體②盧兆漋:《天香樓偶得》;鄭光祖:《一斑錄》卷3“物理”。

     ①《吳縣志》卷75“列傳藝術二”。

     ②《虞初新志》卷6“黃履莊小傳”。

     系。

    鄭複光還在他的另一著作《費隐與知錄》中,讨論了有關針孔成像、冰透鏡取火、近視眼、遠視眼及眼睛的調節等有關光學方面的一些問題。

     鄒伯奇對光學理論的研究成果主要集中在《格術補》一書中。

    該書深入讨論了透鏡成像原理和成像公式,他得到透鏡物距、像(“影”)距和焦距(“日限”)之間的定量關系:“置日限尺寸自乘為實,以物距鏡減日限為法除之,得影加遠之數”;“或置日限尺寸為實,以物距鏡乘之,物距鏡減