特席尔恩豪斯
德国贵族、莱布尼兹和斯宾诺莎的朋友、法国巴黎科学院的外国院士埃伦弗里德·瓦尔特·冯·特席尔恩豪斯(1651—1708);(273)跟赫维留斯和冯·盖里克一样,同属于富有的业余科学家阶层。他把自己的钱财大部分用于制造物理仪器,尤其是光学仪器。他的四铜镜有些直径约达三码,焦距约达二码,其中最大的一个现在仍奉为珍宝保存着。这些铜镜能在五分钟里熔化一枚一元的硬币,但当它们用来聚焦月光时井未产生明显的热效应。特席尔恩豪斯的透镜,直径最大者达到 80 厘米,有一个透镜传到了佛罗伦萨,在
1695 年被用于试验金刚石的可燃性。它使放在其焦点上的陶瓷和浮石熔化,
并在半小时里使一块重 140 谷的金刚石燃烧。通过起燃镜的实验,特席尔恩豪斯开始进行光学的理论研究。他是研究因光在这种镜面反射而产生的焦散线的先驱者之一。
罗吉尔·培根已经知道,从一个点状物体发出的光线在被一个凹镜反射以后不会全都通过一个点。莫罗里库斯指出过光通过一个透镜折射时也发生相应的现象,巴罗则研究了这个现象。被一个凹镜反射的光线实际上都同一个包络面相切。特席尔恩豪斯和他同时代的人研究了用通过这种包络面的对称轴之平面切截它们而获得的曲线之几何性质。图 161 示出一束平行光经镜AFE 反射而产生的一条这种曲线的一个分支。
图 161—反射光线相交的焦散曲线
这束光中的光线 DF 沿 FG 方向反射。另一条与 DF 毗邻的光线所产生的一条反射光线略微倾向 FG,和它相交于 G。各相邻反射光线的这种交点的轨迹便是焦散曲线。
惠更斯也许最早正确地弄清楚了一柬平行光落在一个凹镜上而形成的这种焦散曲线的性质(Traite,de la Lumiere,ChapterVI)。不过,在这本书出版之前、特席尔恩豪斯已发表了一篇论文(Acta Erudit.,1682), 给出了这种焦散曲线的作图法,虽然后来在(274)德·拉伊尔给他指出一个计算误差后,他又修改了他的著作。特席尔恩豪斯获得的结果中包括下列关系式:
弧长 EC=DF+FG。
对反射焦散线(反射形成的)和折射焦散线(折射形成的)的理论,十七世纪末又有约翰·伯努利和雅各布·伯努利(他们引人了这两个术语)和马尔基·德·洛皮塔尔等人作出了更为重要的贡献。
(参见 E , Mach , The Principles of Physical Optics, tr.by J.s.Anderson and A.F.A.Young,1926,E.T.Whittaker,A History of the Theories of Aether and Electricity,1910。)
(关于一般的物理学,参见 F. Cajori,History of Physics, 2nd ed.,New
York , 1929;E.Gerland,Geschichte der Physik,Munich,1913 ; J.CPoggendorff,Geschichte der Physik,Leipzig,1879 : F.Rosenberger,Geschichte der Physik,Braunschweig,1882-1890。)