最早的留聲機
電唱機最早叫留聲機,誕生於1877年。世界上第一個發明留聲機的人就是譽滿全球的發明大王——愛迪生。愛迪生根據電話的發明原理,隨著說話聲引起的震動現象,拿短針做試驗,從中受了很大的啟發。說話的快慢高低能使短針產生相應的不同的顫動。那麼,反過來,這種顫動也一定能發出原先的說話聲音。於是,他開始研究聲音重發的問題。
1877年8月15日,“會說話的機器”誕生,轟動了全世界。1877年12月,愛迪生公開表演了留聲機,外界輿論馬上把它譽為“科學家之拿破侖”,是19世紀最引人振奮的三大發明。即將開幕的巴黎世界博覽會立即把它作為時新展品展出,就連當時美國總統海斯也在留聲機旁轉了2個多小時。
最早的照相機
照相機也被稱作攝影機,它起源於歐洲,經曆了漫長的曆史過程。
18世紀,法國有一種行業,在畫人像前點一支蠟燭,背後牆上放一張白紙,畫家用鉛筆把燭光投射到紙上的人影勾畫出輪廓,再用鉛筆塗實而成一張“照片”。1820年,一位名叫維丘德的英國人,把硝酸銀塗在紙片上,利用硝酸銀感光作用製成了印相紙,在陽光下可把人的影子照下來,但印相紙一見光就會失去效果。
1839年,法國人達蓋爾開始從事照相技術研究。一次,他無意中把銀匙放在曾用碘處理過的金屬板上。過了一陣,他發現銀匙的影子印到了板上。他又專門磨製了金屬板並在上麵塗碘,用鏡頭進行拍攝,果然拍下了影子。
達蓋爾總是把曝光的底片放到箱子裏。一天,他到藥器箱中找藥品,發現曝過光的底片竟然影像清楚。他斷定箱子中的某種藥品具有顯影作用。經過仔細的研究和分析,發現是水銀蒸發造成底片顯像。恰在此時,一個名叫哈謝爾夫的人發現了定影作用。
隨後,達蓋爾以自己發明的底片和顯影技術,結合哈謝爾夫發明的定影技術和維丘德發明的印相紙,製造出世界上第一台照相機。
第一架望遠鏡
17世紀初的一天,荷蘭小鎮的一家眼鏡店的主人利伯希,為檢查磨製出來的透鏡質量,把一塊凸透鏡和一塊凹鏡排成一條線,通過透鏡看過去,發現遠處的教堂塔尖好像變大拉近了,於是在無意中發現了望遠鏡的秘密。1608年他為自己製作的望遠鏡申請專利,並遵從當局的要求,製造了一個雙筒望遠鏡。據說小鎮好幾十個眼鏡匠都聲稱發明了望遠鏡,不過一般都認為利伯希是望遠鏡的發明者。
望遠鏡發明的消息很快在歐洲各國流傳開了,意大利科學家伽利略得知這個消息之後就自製了一個。第一架望遠鏡隻能把物體放大3倍。一個月之後,他製作的第二架望遠鏡可以放大8倍,第三架望遠鏡可以放大到20倍。1609年10月他製造出了能放大30倍的望遠鏡。伽利略用自製的望遠鏡觀察夜空,第一次發現了月球表麵高低不平,覆蓋著山脈並有火山口的裂痕。此後又發現了木星的4個衛星、太陽的黑子運動,並作出了太陽在轉動的結論。
幾乎同時,德國的天文學家開普勒也開始研究望遠鏡,他在《屈光學》裏提出了另一種天文望遠鏡,這種望遠鏡由兩個凸透鏡組成,與伽利略的望遠鏡不同,比伽利略望遠鏡視野寬闊。但開普勒沒有製造他所介紹的望遠鏡。沙伊納於1613—1617年間首次製作出了這種望遠鏡,他還遵照開普勒的建議製造了有第三個凸透鏡的望遠鏡,把兩個凸透鏡做的望遠鏡的倒像變成了正像。
沙伊納做了8台望遠鏡,一台一台地用於觀察太陽,無論哪一台都能看到相同形狀的太陽黑子。因此,他打消了不少人認為黑子可能是透鏡上的塵埃引起的錯覺,證明了黑子確實是真實存在的。
在觀察太陽時沙伊納裝上特殊遮光玻璃,伽利略則沒有加此保護裝置,結果傷了眼睛,最後幾乎失明。荷蘭的惠更斯為了減少折射望遠鏡的色差,在1665年做了一台筒長近6米的望遠鏡,用它來探查土星的光環,後來又做了一台將近41米長的望遠鏡。
最早的顯微鏡
在科學史上具有深遠意義的顯微鏡是一位少年在偶然的機會中發現的。1590年,荷蘭有一位名叫江生的少年,父親是一位眼鏡師,因而鏡片就成了他平時經常擺弄的玩物。一天,他無意中發現將兩片大小不同的鏡片重疊在一起,當移動到適當的距離時,突然發現很小的東西一下子被放大了好多倍。
這一不尋常的發現可把他樂壞了。他把這個奇異的發現告訴了父親,兩人隨即動起手來,做成了兩個不同口徑的鐵片筒,把它安裝在大鐵桶裏麵,使其自由滑動,用以調整兩個頭鏡的距離,然後就在外麵套一個大鐵桶。就這樣,世界上最早的顯微鏡誕生了。
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型製。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。今天我們可以在英國倫敦科學博物館看到這架顯微鏡。