入纯碱(即碳酸钠,可按上述从草木灰中获取)降低玻璃的熔化温度。
加入石灰石(即碳酸钙、可按上述往生石灰中加水获取)则可以调整玻璃的化学稳定性和物理性质。
比例为:二氧化硅占70 - 75%,纯碱约占12 - 18%,石灰石约占5 - 10%。
材料经过充分混合后进行高温熔炼,温度需达到1500至1600度。
如此便可获得较为纯净的玻璃液。
虽然这时的玻璃液冷却后便可得到高透明度的玻璃,但要想让玻璃变成足够光滑的放大镜,还需要经过复杂的研磨步骤,才可以使经过放大的成像不至于模糊。
首先是粗磨。
研磨模具的表面精度要高,一般是用金属(如铸铁)制成,其形状与放大镜镜片的预期形状相匹配。
研磨材料通常采用碳化硅颗粒(纯净沙子与碳粉混合燃烧,将得到的块状固体破碎成足够细密的粉末),其硬度高,能有效地去除玻璃毛坯的多余部分。
研磨时,将碳化硅颗粒与水混合形成研磨浆。
粗研磨后,玻璃变成中间厚,边缘薄的凸透镜,具备了放大成像的能力。
(原理是凸透镜折射了光线,这些光线会向靠近主光轴的方向折射,然后会聚。
由于人眼的晶状体也相当于一个凸透镜,会把经过凸透镜折射后的光线再次汇聚在视网膜上,由此人眼通过凸透镜看到的成像便有了放大的效果。)
不过此时的凸透镜表面比较粗糙,看到的成像较为模糊。
此时便要更换研磨材料。
一般使用氧化铝颗粒(铝土矿提炼太复杂了,近代才通过化学发现铝,古人做不到也可以用氧化铁粉末代替),其颗粒更细,能够进一步细化研磨表面。
同样是将氧化铝颗粒与水混合制成研磨浆。
精磨之后的镜片还需抛光。
使用氧化铁粉末作为抛光料,加入石蜡制成抛光膏。
然后蘸取抛光膏,用羊皮在镜片表面反复擦拭。
通过这种方式,镜片表面的微划痕被逐渐磨平,从而达到光滑的效果,能够让光线更好地透过镜片,展现其光学特性。
明朝时期就有通过这种办法,将然水晶制作成老花镜。
有了放大镜后,便可制作枪械所需的光学瞄准镜了。
光学瞄准镜利用了透镜的成像规律。
它由物镜和目镜两组透镜构成。
物镜负责收集光线,就是一个放大镜的作用,不过是将远处的目标成像在瞄准镜内部。
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