愛迪生重新回到了碳的研究上。那年10月,他試驗了一段長20厘米、直徑為015厘米的碳棒,其耐熱力達到55小時,他又不斷改進著碳化方法和抽氣處理。
1879年10月21日那天,他把1根直徑為0025厘米碳化了的棉線用作燈絲,發出的光度明亮、穩定,它以4根燭光的照明度,1小時、2小時……足足亮了45個小時,經過1年多的努力,數千次的試驗,終於造成了人們盼望已久的電燈。
同年11月,愛迪生改用碳化了的卡紙大大改進電燈壽命後,生產商就迫不及待地把它投入生產。1880年除夕,3,000人走上紐約街頭觀賞這一新發明。成功並未使愛迪生停步。第二年,他製造出能連續亮上1,200個小時的毛竹絲燈。直到1904年,奧地利人發明了比毛竹絲燈強3倍的鎢絲燈,毛竹絲才被取消取代。鎢絲燈從1907年起一直沿用至今。最早的電話機
世界上最早的電話誕生於1875年。它的發明者是一位名叫亞·貝爾的蘇格蘭青年。
美國波士頓大學曾聘貝爾為該校的語言教授,當時他才22歲。有一天,貝爾在做實驗時,意外地發現一個有趣的現象:當電流導通和截止時,螺旋線會發出噪聲。這個細節一般人是不會注意到的,貝爾卻是個有心人。他反複幾次,結果都一樣。貝爾茅塞頓開,一個大膽的設想在腦海中出現,“在講話時,如果我能使電流強度的變化模擬聲波的變化,那麼用電傳送語言不就能實現了嗎?”貝爾設計電話理論的基礎就是在這個思想的影響下完成的。他決定去求教當時大物理學家約瑟夫·亨利,亨利積極支持他,說:“貝爾,你有了一項偉大的發明理想,好好幹吧!”
時間過去了兩年,貝爾與青年助手沃特森,經過無數次的試驗都未成功。有一天,貝爾正在鎖眉沉思時,隱隱一陣“吉他”的曲調傳來,他側耳凝神,聽著,聽著,頓時明白。原來,他們的受話器靈敏度太低,所以聲音低弱,難以辨別。“吉他”的共鳴啟發了聰明的貝爾。貝爾馬上設計了一個助音箱的草圖,一時找不到材料,就把床板拆了下來,連夜趕製,接著又改裝機器。一切準備好以後,貝爾在實驗室裏,將門關閉,沃特森在隔著幾個房間的另一端,貝爾對著送話器說道:“聽見了嗎?沃特森。”沃特森興奮極了,急呼:“貝爾!我聽見了!聽見了!”這時,兩人欣喜若狂,向對方奔去,激動的淚水溢滿了眼眶,互相擁抱起來。兩個敢作敢為的青年,曆經千辛萬苦,最終把電話變成了現實。
貝爾在此基礎上,經過改良,半年以後,世界上第一台可供實用的電話機誕生了。又過兩年,於1878年,貝爾在波士頓和紐約間進行了首次長途電話通話成功。最早的顯微鏡
世界上最早的顯微鏡誕生於1590年,是荷蘭一位名叫江生的少年在偶然機會中發現的。
這位少年的父親是一個眼鏡師,因而他平時經常擺弄的玩物就是鏡片。一天,他無意中把兩片大小不同的凸透鏡重疊在一起,當移動至適當的距離時,突然發現特別小的東西一下子被放大了許多倍。這個不尋常的發現使他興奮極了。他把這個奇異的現象告訴了父親,父子兩人立刻動起手來,做成了兩個不同口徑的鐵片筒,把它裝在大鐵筒裏,使其能自由滑動,用以調整兩個透鏡的距離,然後外麵再套上一個大鐵筒。世界上最早的顯微鏡就是這樣誕生的。
1665年,英國物理學家胡克自製了一架由上下兩塊透鏡組成的複合顯微鏡,形成了顯微鏡的基本機製。胡克用這架顯微鏡第一次發現了細胞,“cell”一詞即為他所定名,一直沿用至今。現在這架顯微鏡存放在英國倫敦科學博物館。最早的電視
電視的發明(通過電子傳送對遠距離物體瞬間進行觀察),不是一次性的,而是一係列不斷而獨立的發明過程。第一個商用陽極電子管是1897年由卡爾·佛德南特·布勞恩(1850—1918)發明的。但直到l907年才由俄國聖彼得堡(現為列寧格勒)的鮑裏斯·羅森用於電子視覺。A·A·坎普貝爾·斯溫頓(英國,1863—1930)1908年6月18日在一封寫給《自然》雜誌題為《遠距離的電子視覺》的信中披露了電視傳送的原理。最早的公開電視示範表演是由蘇格蘭的羅傑·貝爾德(1888—1946)在1926年1月27日進行的。他用了保爾·格特裏伯·尼伯可夫在1884年1月6日所建議的機械掃描係統的改進係統。l924年2月,他成功地在英國東索賽克斯的哈斯汀斯傳播了一個3.05米遠的馬耳他十字。1925年10月30日第一次傳送了威廉·泰恩頓的臉部形像(15歲),傳送前泰思頓要求支付2先令6便士。1923年12月29日,維蘭迪馬·考茨瑪·往瑞金(1889年生於俄國,1924年成為美國公民,死於1982年)遞交了一份是申請光電攝像管專利的報告,到1938年12月20日才得到批準。
高楊謙二郎(生於1899年1月20日)於1926年12月25日成功地用一個布勞恩陰極電子管和一個尼伯圓片,在日本的濱津技術學院傳送了一張40行的電子圖像。
貝爾德在1929年9月30日借助於BBC的發射台,開始了他首次的電視“服務”。1930年5月命名第一架電視機為貝爾德電視機。30行掃描的公開轉播是於1932年8月22日至1935年9月11日間進行的。最早的眼鏡
眼鏡到底是何時發明的,世界上各國傳說各異,記載紛紜。
許多書上有這樣一種傳說,早在公元前2283年,中國皇帝就利用透鏡觀察星星,眼鏡是由中國傳到國外的。據孔子(公元前551~前479年)說,中國那時就有人戴用水晶和其他透明礦物製做而成的眼鏡,以此來遮陽光或醫治眼睛疾病。還有一種傳說是:羅馬皇帝尼祿(公元37~68年)非常喜歡綠寶石(綠玉石是一種高貴的鈹矽矽化物的結晶,其中摻有鉻的成分,即成為綠色),他在觀看奴隸爭鬥時就配戴綠寶石。
利用透鏡來放大,以便清楚地觀看事物,這是最原始的眼鏡。1267年,培根製成了實物,用來閱讀聖經,但並未普遍使用。意大利北部威尼斯圖書館及比薩修道院均可看見這種實物。
針銷或鉚合是最古老的眼鏡式樣。鏡片鑲配在簡單的木框中,每框有一個短柄,在兩個短柄端互相鉚合。
此後,人們又發明用架腳將兩鏡框連接,固定在耳朵上,不過也有使用皮帶或織帶將眼鏡緊捆在頭部的。這類眼鏡的發明者,是意大利的斯必拿和阿魯馬達斯。
到16世紀眼鏡製造技術又進行了改進,出現了用跟鼻梁寬窄適合的鏡橋聯結在一起的眼鏡。後來又出現了夾鼻眼鏡,然後才出現了用眼鏡腳掛到耳朵上的眼鏡。最早的這樣一副眼鏡是埃爾格雷科在16世紀末製成的。
從1840年起,維也納開始使用玻璃製的眼鏡,而不再用透明的水晶眼鏡了。
磨製眼鏡鏡片的工藝相當複雜,技術發展比較緩慢,直到20世紀初才有正確成像的眼鏡鏡片。它是由阿貝教授、羅爾、亨格合作製成的。最早的望遠鏡
伽裏略望遠鏡是世界上最早的望遠鏡,它是1609年意大利科學家伽裏略製造的。
那是一台折射望遠鏡。它用一塊凸透鏡作物鏡,一凹透鏡作目鏡,因此觀測到的是正像。伽裏略在談到這架世界上第一台望遠鏡時說:“現在多虧有了望遠鏡,我們已經能夠使天體離我們比離亞裏士多德近三四十倍,因此能夠辨別出天體上許多事情,這是亞裏士多德所沒有看見的……”
這就是最初的望遠鏡,它已為人類提供了許多方便,現在各種各樣先進的望遠鏡都是在它的基礎上製造出來的。太空中最大的光學儀器
對於天文觀測來說,大氣是令人討厭的,它限製了人們的眼界。
人造地球衛星上天以後,天文學家和物理學家第一次看到了天文觀測的新希望。因為人們把天文望遠鏡搬到地球大氣之外的地球軌道上窺測天涯宇角,是完全可能的了。美國國家宇航局研製的空間望遠鏡是人類送上太空的最大的光學儀器。
空間望遠鏡全係統主要由望遠鏡、觀測儀器和輔助係統三部分組成。觀測儀器有天體微光照相機、廣角照相機、天體攝譜儀等。望遠鏡所獲得的圖像、測量數據、光譜分析資料都可以在空間望遠鏡上直接轉換成數字形式,經衛星再傳送到地麵的宇宙控製中心。
空間望遠鏡進入地球軌道以後,可以通過磁力扭矩和反動輪控製它的方位。磁力扭矩一經接通電流便立即磁化,望遠鏡的方位就完全按照地球的磁場方向自動調整。每隔5年,空間望遠鏡就得進行一次大修,那時技術人員乘坐航天飛機,在軌道上把它裝進機內、帶回地麵;修好後,靠航天飛機再把它送回軌道。
空間望遠鏡的分辨本領要比地麵上同樣的望遠鏡強10倍以上,可以觀測到暗50倍、遠7倍的暗弱天體。無疑,太空中這台最大的望遠鏡用於天文觀測,將獲得更多的資料,對於研究恒星的誕生和死亡、星係的演化,以及揭示類星體、黑洞、宇宙射線大爆發等“宇宙之迷”的奧秘,將作出重大貢獻。