第489章 望远镜方案和意外之喜
留下李助、栾廷玉等人继续讨论装备制造的具体方案,王伦只带着长顺准备去往研究园区。
之前又是开社员大会,又是前往东平府州学,又是春播,一晃就是5天过去了。
王伦此次主要就是想看看郑天寿那边的任务进度,是不是已经确定好了望远镜的制备方案和数据。
罗小虎因为冰透镜差点灼伤视网膜的那天,王伦临时决意,花了两节课,将自己那点可怜的光学知识,都给抖落了出来。
其中,最大的贡献,就是将光线进行可视性标识的“光路图”了。
虽然说,在后世知识大爆炸时代,这种光路图以及电路图,即使再怎么学渣的人,只要经过教育,都会有所了解。
但是,搁在这个时代里面,这一层窗户纸没有被捅破前,人们都只能靠臆想来分析光学现象了。
比如,《梦溪笔谈》里面,提到的“阳燧倒像”、“窗隙束影”,一个是因为光线反射的焦点,一个是小孔成像现象。
沈括在《梦溪笔谈》书里面,就一概以“碍点”来解释。
并且形象的将这个看不见摸不着的所谓“碍点”,比喻为“摇橹支点”,支点两侧,自成对称的倒影。
当然了,小孔成像最早的记录还要追溯到墨子时代。
还是那句话,东方哲学并不缺乏科学思维,之所以没有形成系统性的科学方法论,问题的关键,还是在于人性。
人性,趋利避害,或者说,人都具有趋利性。
如果科学研究没有一套可靠的变现制度,那么它就只能沦为个人的兴趣爱好,这跟文明无关,只跟利益有关。
而望远镜要想看清远处的景象,自然需要利用透镜的曲率进行光线的聚焦,而这种聚焦的光线,直接进入视野时,只会是倒影。
这个问题,才是困扰了兴趣小组很久的关键。
毕竟,曲率和焦距的计算,虽然他们很难推导出来一个公式。
但是,运算的流程已经有了前面的经验,无非就是没有公式的情况下,计算起来会比较繁杂而已。
王伦自己当然也不知道,要想解决望远镜的倒像问题,历史轨迹中,是有两个经典方案的。
一个是伽利略望远镜,聚焦用的“物镜”是凸透镜,在聚焦的光线到达焦点之前,就利用一个凹透镜作为“目镜”,将聚焦的光线转为平行光线,最后在这个凹透镜制作的目镜后方,人眼就能看到一个正立的虚像。
另外一个方案,则是开普勒望远镜,物镜和目镜都是凸透镜,虽然成像效果要优于伽利略望远镜,但是最后的成像全都是反着的,需要利用折射装置进行转换,故此结构要复杂一些。
而自打精工科升级为光学与精密仪器研究所之后,郑天寿虽然在口头上说,自己的数学能力有限,将光学方面的计算都放手给了学堂的兴趣小组。
但是,作为一个性格有点内向的完美主义者,他当然不会撒手不管的。
在确定无法从王伦这里获得更多的光学知识之后,郑天寿只能求助于图书室里面的前人书籍。
而《梦溪笔谈》里面对于光学现象的记录甚至解释最多,再结合王伦给出的“光路图”方法,郑天寿和兴趣小组的孩子们一起分析研究,最终还是优先选择了类似后世伽利略望远镜的这个方案。
当然了,望远镜的原理弄清楚之后,后续的繁杂计算,郑天寿确实有点力不从心。
数学这玩意,真的很吃天赋。
王伦几天前询问时,得知望远镜的凹凸双透镜方案才刚刚定下方案,这几天里面,计算工作已经完成了,嗯,兴趣小组里面,可是有枣儿这个“潜伏者”加“告密者”的。
果然,到了研究园区之后,郑天寿告诉王伦,第一套望远镜的数据已经完成了计算和验证,接下来就是模具的制作,以及后期的打磨了。
这两方面的工作,可是撞到了郑天寿的长处了,故此,汇报时,郑天寿显得格外的自信满满。
两个透镜的制作需要时间,而且还要量身定做、打造一套可调整焦距的铜制镜筒,所有的工序加起来,最晚能在月底之前完成,到那时,这个世界里的第一套望远镜就会正式问世。
这标志着光学设备,也将进入一个稳步发展的阶段。
接下来,宏观上,就是更清晰、倍率更高的望远镜,乃至天文望远镜,另外一个方向就是微观上的显微镜制作。
望远镜已经指日可待了,王伦喜悦的心情,一直维持到了踏入生化研究所的时候。
本来王伦是准备问问武植工作的进度,看看有没有一个契机,可以引导出化学能电池的原理来。
不过还没等王伦询问,武植就先汇报了一个好消息。
不过,这个好消息,是潘金莲主导研究的,武植自然交由潘金莲来进行解说工作了。
虽然说在大庭广众之下时,潘金莲还是喜欢保持低调,默默的做着武植身后的那个女人,不过,在小范围的技术讨论时,她也不是每次都让她的武大哥做嘴替的。
主要原因是,现在的研究,复杂性越来越高,他们两口子的研究方向,也开始有了分流,武植并不一定能够全面了解到她的研究过程。
故此,潘金莲也只能自己亲自上阵了。
随着潘金莲娓娓道来,王伦这才明白了这次的好消息是什么。
原来,潘金莲对于石灰窑逸出大量的“无用”气体,一直耿耿于怀。
虽然到目前为止,除了无法明着说出来的王伦,谁也不知道,煅烧石灰石形成生石灰过程中,逸出的大量气体就是二氧化碳。
不过,在尝试水洗的过程中,潘金莲还是发现了这种没有明显危害性的气体,在经过水洗之后,水洗液会呈现出微弱的酸性。
在有了玻璃化学器皿之后,研究所又将之前所有的化学实验,全部进行了一遍复盘。
不过,因为玻璃器皿不能耐受超高温度,常规的煅烧反应釜,还是采用了特制的陶器。
潘金莲于是就有意识的利用陶制反应釜,煅烧石灰石,然后通过玻璃管将产生的气体经过水洗瓶,最后导入到装有其它液体的烧瓶之中。
在观察这种弱酸性的气体,跟其它酸碱溶液、以及其它液体化学品之间反应的期间,就发现了一个现象。
之前,煤炭炼焦的荒煤气,经过水洗之后,产生的碱性“尿素溶液”,如果跟“含硫酸液”进行中和,则会产生有害气体。
但是,在给“尿素溶液”注入“石灰废气”之后,居然出现了比较完美的中和反应,并不会引起刺激性的“尿气”的挥发出来。
不过,在后续对这种中和之后的溶液进一步实验时,尝试进行加热结晶的话,还是会出现有“尿气”的挥发。
本来,潘金莲已经准备暂时将这个试验搁置一下了。
不过,研究所的一名叫做钱春妹的少女研究员,在最后的一次试验后,将多余出来的中和溶液留在一个玻璃皿之中,并没有及时清理掉。
本来,第二天试验前,也还是会被发现并清洗的。
不过,好巧不巧的,社员大会以及接下来的春播,一连好几天,研究所的成员也参与到春播会战的后勤保障工作之中,就把这事给忘了。
然后,昨天下午,她们回到研究所整理物品时,钱春妹就意外的发现,那个敞开口子的玻璃皿里面,水分自然挥发之后,居然在底部留下了一层薄薄的白色粉末。
这种粉末,如果搁在旁人眼中,只是一些灰尘而已,但是钱春妹的少女心思很是细腻,又发现研究所其它地方都没有明显灰尘,故此认为这些不是灰尘,立马告诉了潘金莲。
潘金莲基于溶液溶质的原理,又联想起因为“归中反应”意外发现的硫磺,马上判断出,这是水分自然挥发之后,析出的溶质结晶。
在小心的刮取了这一点点的干燥粉末之后,为了验证,潘金莲立刻取出少量粉末,加入到烧杯之中的水里,果然,粉末迅速的溶解了。
接下来试图加热溶液,就又出现了带着刺激性的那种所谓“尿气”。
经过简单的试验,潘金莲得出一个结论。
这个结论就是,要从溶液中提取溶质,有时候加热并不一定是唯一选择,尤其是那种比较不稳定的溶质,这时,就可以通过自然温度下的慢慢挥发,等水分挥发干之后,也能够获得这类溶质结晶。
当然了,这种结晶粉末,在受热后还是比较容易分解挥发掉的。
不过,即使这种结晶粉末再怎么不稳定,也比单纯的“尿素溶液”要容易保存和运输。
因为其中的元素并没有其它变化,那么,这种结晶粉末应该同样可以作为一种肥料,在农业生产中,起到“尿素溶液”一样的增肥效果。
这是“碳酸铵”吧,根据这种结晶粉末其中包含的元素,王伦马上在心里得出了这个结论。
他虽然并不知道后世的尿素,更多的是“碳酰胺”那种稳定的化学结构,而现在的这种“碳酸铵”,确实也容易遇热出现化学变性。
但是,这确实是一个好消息。
比起不易运输的“尿素溶液”,也就是氨水,这种容易保存运输的碳酸铵,在以后规模越来越大的农业生产中,使用起来就便利多了。
经过一番简单的商议,王伦和武植、潘金莲等人决定将这种通过“尿素溶液”结晶出来的粉末,暂时命名为“尿素结晶”。
简称“尿素”。