百年追光足迹175 Years of ZEISS

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(原文在1996年首次刊印于图林根政治教育中心出版的刊物上。本文的重新发表已获得Wolfgang Mühlfriedel和Edith Hellmuth两位作者的许可)。

1846年11月17日,时年30岁的机械师卡尔·蔡司(Carl Zeiss)在耶拿市Neugasse大街7号开设了一间作坊和小店。凭借丰富的理论知识和工作经验,加上在耶拿大学自然科学和数学领域的人脉关系,仅仅几个月之后,蔡司就赢得了众多客户的青睐,为他们维修或定制生产各类科学工具和仪器。此外,他还提供各类眼镜、化学称重秤、绘图仪器和望远镜。开业首年的良好发展势头,促使蔡司先生在1847年雇佣了熟练工和学徒。他还在Wagnergasse大街34号租了两间房来扩大业务。

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1847年夏天,在自己的老师——植物学家马蒂亚斯·雅各布·施莱登(Mattias Jacob Schleiden)先生的建议下,蔡司先生开始专注于打造结构简单的显微镜。同年9月,他制作出了第一台低倍显微镜。在1850年代初,市场对蔡司工坊出品的观察仪器需求日渐增长。时至今日,他们的产品仍因其精湛的工艺在显微镜用户中享有盛誉。

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当时,科学家和医学专家对复合显微镜的兴趣越来越浓厚,因为这是唯一具有他们所需的高放大倍率的仪器。打造光学系统一般需要采用较为耗时的试错法,蔡司先生起初并没有打算这么做,因为他确信一定有一种科学的方法可以测定光学系统的各项要素。然而,自1857年起,面对市场的竞争格局,他不得不开始采用传统的方式来制作复合显微镜。

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1860年代下半期,蔡司先生邀请到耶拿大学的物理学讲师恩斯特·阿贝(Ernst Abbe)先生开展显微镜物镜设计的基础性数学研究。两人开始合作后,阿贝先生提议在制作过程中就使用他开发的专用测量仪器检测透镜元件。他还建议,显微镜制作的光学和机械工序应分开进行。

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1860年代末,阿贝先生开始专注于光学系统的计算。历经五年时间,他成功证明加大光圈可完善显微镜的功能。这位物理学家还注意到,光的波动特性加大了识别不足光波波长一半大小的精细结构的难度。在这些试验中,阿贝先生找到了可作为光轴周围区域清晰成像标准的正弦条件公式。极度复杂的理论工作和实验操作将蔡司工坊的能力发挥至了极限。

 
 
 
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