С чего начиналась фотография

Едва до Галилея дошли слухи о существовании зрительной трубы, как он тотчас приступил к созданию собственного подобного прибора и в 1609 г. первым сумел создать телескоп с большим увеличением, состоявший из двух линз: выпуклой в качестве объектива и вогнутой в качестве окуляра. Заслуга ученого прежде всего в том, что свой телескоп он создал не эмпирическим путем, а на строго научной основе, сделав предварительный расчет и заведомо зная основные его характеристики. Заодно Галилей первым пришел к выводу, что технология изготовления линз для зрительных труб должна существенно отличаться от технологии изготовления очковых линз, и применение последних в зрительных трубах крайне нежелательно из-за их худшего качества, что могло отрицательно сказаться на дальнейшем усовершенствовании оптических приборов. Поэтому Галилей придавал шлифовке линз первостепенное значение и достиг в этом заметных результатов.

Успехи Галилея в практической оптике явились следствием того, что он первым понял, какую будущность сулят науке оптические приборы, причем приборы высокого качества. И действительно, уже при помощи своих телескопов Галилею удалось увидеть спутники Сатурна, горы и кратеры на Луне, пятна на Солнце, открыть фазы Венеры, рассмотреть сложную структуру Млечного Пути, что принесло ученому заслуженную славу и уважение современников.

Наряду с конструированием телескопов Галилей работал над созданием другого не менее необходимого для науки оптического прибора - микроскопа. И этот труд ученого увенчался успехом - вероятнее всего, в 1619 г. он стал изобретателем микроскопа.

В 1610 г. Галилей издал книгу «Звездный Вестник». Этот труд длительное время являлся ценным пособием для последующих оптиков в деле конструирования и изготовления оптических приборов.

Необходимо заметить, что оптикам первой половины XVII в. не были еще известны такие оптические явления, как интерференция и дифракция света, поэтому они не умели контролировать точность изготовления линз.

И результат их работы зависел, как правило, от воли случая - изготовляли по возможности больше линз и выбирали из них лучшие по качеству. Говоря современным языком, кпд тогдашней оптики был чрезвычайно низким. Тем не менее это считалось в порядке вещей по той причине, что иного выхода из такого положения никто не видел.

Первым, кому удалось открыть секрет контроля качества шлифовки линз, был итальянский математик и физик XVII в. Эванджелиста Торричелли. Искусству изготовления линз и оптических приборов Торричелли учился у Галилея и очень скоро достиг в этом деле невиданных дотоле результатов. Некоторые из сохранившихся в музеях его линз и сегодня поражают чрезвычайно высоким качеством, ни в чем не уступая современным. Причем это были не чисто случайные удачи, а результат открытого Торричелли способа контроля качества изготовления линз, о котором он неоднократно упоминал в письмах к разным лицам. В чем заключался этот способ, осталось тайной. Ученый, к сожалению, так и не открыл своего секрета, хотя, естественно, и стремился к этому. Дело в том, что великий герцог Тосканский, на службе у которого в качестве придворного математика находился Торричелли, категорически запретил разглашать секрет изготовления линз.

Как видим, основы прикладной оптики были заложены итальянскими учеными. В этом есть своя закономерность - могучая культура итальянского Ренессанса оказала огромное влияние на все области науки и техники, в том числе и на оптику. Но уже начиная с XVII в. прикладной оптикой начинают успешно заниматься ученые других европейских стран.

Так, следующий и весьма важный шаг в деле совершенствования прикладной оптики был сделан знаменитым немецким астрономом Иоганном Кеплером. Интерес к оптике у него пробудили занятия астрономией, а точнее, желание иметь телескоп лучший, чем те, которыми располагали в то время ученые. В 1610 г. Кеплер написал фундаментальный труд «Диоптрика», в котором рассмотрел широкий круг вопросов прикладной оптики. Ученый разработал принципиально новую систему телескопа, состоящего из двух положительных линз и дающего перевернутое изображение. В сравнении с трубой Галилея телескоп Кеплера имел целый ряд существенных преимуществ: большее увеличение, больший угол зрения, более отчетливое изображение, возможность получать в фокальной плоскости действительное изображение наблюдаемого объекта. Последнее свойство трубы Кеплера дало возможность использовать ее в качестве визирного инструмента, что позволило впоследствии создавать оптические измерительные приборы.

Сам Кеплер в отличие от Галилея не изготовил телескоп. Вероятнее всего, первым, кто сделал телескоп по схеме Кеплера, был X. Шейнер. Произошло это не позже 1613 г. Свой телескоп Шейнер применял для наблюдений за солнечными пятнами и потому назвал его гелиоскопом.