溫度計的發明和改進
冷熱的觀念古已有之，但形成科學概念卻經曆了漫長的過程。很多科學家都曾為此大傷腦筋。這裏的關鍵在於如何定量表示冷熱的程度。
早在我國戰國時期，我們的老祖宗就已經根據水結冰來推知氣溫下降的程度。漢代初年有一種“冰溫度計”，按文獻記載，“睹瓶中之冰而知天下之寒暑”。意思是說，觀察瓶裏冰的融化或增厚，就可知氣溫的變化。
古人也知道利用光的顏色判斷溫度的高低，“爐火純青”就是形容爐溫達到最高點時火焰從紅色變成青色的意思。
最早有意識地依靠熱脹冷縮來顯示溫度高低的是16世紀的幾位科學家，其中有著名物理學家伽利略。他發明了第一支溫度計，時間大約是1593年。據他的學生描述，有一天，伽利略取一個雞蛋大小的玻璃泡，玻璃泡接到像麥秸一般粗的玻璃管一端，管長約半米。用手掌將玻璃泡握住，使之受熱，然後倒轉插入水中，等玻璃泡冷卻後，水升高二三十厘米。伽利略用水柱的高度表示冷熱程度，測量了不同地點、不同時候、不同季節的相對溫度。
伽利略曾經學過醫學，顯然他是想利用這個溫度計來測量人體的體溫。但他的溫度計有一個重大缺點，就是大氣壓會對水柱高度產生影響，而且溫度計插在水盆裏用起來很不方便。
法國化學家雷伊（J.Rey）將伽利略的溫度計做了一點改進，他把玻璃泡調頭放在下方，從上麵灌進一定量的水，於是溫度計便可以攜帶了。但水會蒸發，溫度仍然不很可靠。不久，在意大利出現了把酒精或水銀密封在玻璃泡中做成的溫度計。為了表示溫度的高低，在玻璃管上標有刻度，管子太長，就做成螺旋狀。可惜，刻度沒有統一標準，不適於推廣使用。
德國的格裏克（O.V.Guericke）在1660～1662年間創製的溫度計頗為壯觀。該溫度計高達20英尺（約6米），由一個中空的大銅球殼及一細長的U形銅管構成，管中灌有一定量的酒精，開口一端的液麵上漂移著一銅箔杯，杯子通過繩經滑輪吊著一個小天使，通過小天使的升降來指示氣溫的高低，刻度上標明“大熱”、“大冷”等字樣。
通過實踐，科學家們逐漸認識到，為了有效地測量溫度，必須選取某些溫度作為標準點。
惠更斯推薦水的冰點和沸點作為標準，玻意耳認為冰點會隨緯度改變，建議用大茴香油的凝固點作為標準。牛頓則選用融雪溫度和人體溫度作為溫標，並將這中間分成12等份。1703年，丹麥學者羅默（Romer）則選用冰、水和食鹽的混合溫度作為零度，因為這是當時所能達到的最低溫度。
德國人華倫海特（D.G.Fahrenheit）從羅默的工作中得到啟發，也研究了溫度標準。1714年，他用水銀代替酒精作為測溫物質，於是就有可能利用水的沸點。他做了許多實驗研究水的沸騰，認識到水的沸點在大氣壓一定的條件下是固定的，不同的大氣壓下，沸點會有所改變。
他把結冰的鹽水混合物的溫度定為零度，以健康人的體溫定為96度，中間的32度正好是冰點，後來又確定水的沸點為212度，這就叫華氏溫標，以°F表示。
華倫海特的工作推動了精確溫度計的發展，在歐洲大陸，他的溫度計使用很普遍。
瑞典天文學家攝爾薩斯（A.Celsius）1742年創製的溫度計是在水的冰點和沸點間分為100等份。不過，他為了避免冰點以下出現負溫度，定冰點為100度，沸點為0度，和現行的攝氏溫標（以℃表示）正好相反。我們現在的攝氏溫標是1743年法國人克利斯廷（Christin）首先采用的。從伽利略到攝爾薩斯，大約經過了180年，在這些漫長的歲月裏，溫度計幾經滄桑，逐漸完善。有了溫度計，沒有溫度標準和分度規則也是不行的。而溫度標準則有待於物態變化的研究。所以，溫度計的發展曆經這麼長的時間，而一旦建立了完善的測量溫度的方法，熱學的實驗研究也就蓬勃展開了。
望遠鏡和顯微鏡的發明
透鏡是最簡單的光學儀器，借助它的放大作用，人們可以擴大視力。早在公元前424年，古希臘的一部喜劇中有這樣的台詞：“用透明無瑕的石頭點火吧！”透明的石頭就是玻璃。一千多年以後，才有人用透鏡製成眼鏡。有一幅據說是1352年的教堂壁畫，畫中一位戴眼鏡的技師正在刻字，說明眼鏡的使用跟印刷技術的發展有關。這大概是有關眼鏡的最早記載。
望遠鏡的發明有點偶然性。第一個望遠鏡是荷蘭的一位眼鏡製造師利佩希於1608年做成的。
據說，有一天利佩希無意地將一塊雙凸透鏡和一塊雙凹透鏡組合在一起，對準附近的一座教堂尖頂上的風標，隻見風標明顯地放大了，距離似乎也近了，使他又驚又喜，後來他還為此申請專利，引起了一場發明權之爭。