古代是怎麼磨玻璃的呢？
Fidelio2022-09-13 15:45:59人類很早就掌握了製造玻璃的方法，不過早期玻璃雜質多，透光度不高，一般都是透過熱加工製造成器物。後來隨著技術手段進步，玻璃的成分和製造方法得到改善，可以得到比較透明的玻璃，玻璃光學於焉誕生。中世紀時，玻璃眼鏡就已經在歐洲普及，成為那些掌握學術權柄的牧師教士研讀經文的幫手。以至十七世紀初，義大利人伽利略聽說荷蘭有人透過兩個鏡片看到了遠處的景物，便自己買了幾個鏡片組裝了第一架望遠鏡。不過對於古人而言，更多的時候都是使用銅鏡反光窺視自己的容顏。十七世紀中後期，英國劍橋大學的牛頓用三稜鏡分解得到太陽光譜，為改良傳統折射望遠鏡的色差，自己動手磨了幾塊黃銅凹面反射鏡，發明了反射望遠鏡。與此同時，英國皇家學會的羅伯特·胡克也動手製作了一批玻璃鏡片，組裝了幾架複式顯微鏡，從軟木塞中發現並定名了細胞（Cell）。在隔海相望的荷蘭，學徒列文·虎克則不停地燒製玻璃珠，製作著一個又一個小巧的單式放大鏡（顯微鏡），從湖水中發現了微生物。
不過，早期無論是玻璃透鏡還是銅鏡的加工工藝都比較類似，完全是藉助人力或簡單機械研磨加工。時至今日，仍有不少天文愛好者在製作超規格的反射主鏡時，仍會自己上手用磨料將鏡坯磨製出所需要的曲面。
以目前的加工方法為例，以下內容摘自楊世傑於1989年在《天文愛好者》的連載《天文愛好者望遠鏡製作》。
鏡面的加工過程分為粗磨、細磨和拋光三個階段。粗磨的目的是把鏡坯的表面磨成所要求曲率半徑的凹面。為提高效率應選用硬度高、磨削速度快的磨料，如綠色或黑色炭化矽砂。細磨則主要為去掉上一階段粗砂留下的砂痕，同時使面形的精度提高，所以希望用速度稍慢一些但留下來的砂痕淺一些的磨料，如剛玉砂。細磨結束時的鏡面呈半透明狀的毛面，還不能直接反射光線，只有在覆蓋有拋光柏油的工具上使用拋光液才能將毛面拋光。拋光粉目前主要有氧化鐵紅粉和氧化鈰拋光粉二種。前者拋光速度稍慢，容易使接觸的物件染上紅色。但它拋光後的表面光潔度好，價格較低；後者拋光速度較快，顏色較淺，但價格較高。拋光柏油和拋光扮最好能向光學儀器廠或眼鏡加工廠家購買，而且要保持純淨，千萬不要混雜有其他磨料，不然會影響表面的光潔度。
研磨時把作為工具的那塊玻璃固定在工作臺面上上面加上砂和水後將鏡面放在上面用手推動進行研磨（圖1）。整個的研磨動作由三種運動組合而成：（1）鏡面在工具上來回磨動。這是產生磨削和形成曲度的主要運動，其速度大約是每分鐘60次左右。（2）研磨者繞著工作臺慢慢地走動，使磨削和曲度在工具上均勻分佈。大約一分鐘迴繞一週。如受工作條件限制不能迴繞走動，也可以經常轉動工具位置來代替。（3）讓鏡面在手中慢慢地轉動，使鏡面上各處也受到均勻的磨削，速度大致為每分鐘一週。這些速度只要大致地保持並不得要精確嚴格。關鍵是要鏡面上施加均勻的壓力，使鏡面和工具在磨動時很好地貼合，動作要自然。
圖1
以上只是研磨這一方面，另一方面在過程中還要不時檢驗鏡片的曲率、焦距、表面精度等，需要利用一些儀器如球徑儀、刀口儀等，這些工具也能自制，另外還有一些手工檢驗的方法。即便透過手工磨製鏡片，只要技術熟練，也能獲得不錯的效果。
