宏着急忙慌的去搬了一把凳子,放在了桌前,朱翊钧拿起了手中的纸笔说道:“先生你看这条曲线,之前我们知道,光线的入射角等于反射角,朕就想寻找到一条曲线,让所有射向镜子的光线,都能聚焦于一点,这样在焦点的位置,放一个镜子,就可以把物象放大。”
张居正能够听懂这句话,折射望远镜有着强烈的色差,就是张居正观测月亮的时候,月亮泛红的原因,而且想要扩大倍率,实在是太困难了,因为磨玻璃,越大越难磨,而解决色差、解决凸透镜难磨的问题,小皇帝就曾经提出过这个想法,用反射镜代替折射镜。
可是这个反射镜,应该是个怎么样的曲面,一直是一个让人头疼的问题。
“皇叔讲割圆术的时候,就讲到了无限切割的思路,朕就想,我们把这条曲线,无限切割成一个又有一个的倾斜的小镜子,那岂不是说,就可以寻找到这条曲线吗?”朱翊钧拿出了它的设计图纸。
其实很简单,一束平行的光线射入,最开始是两片、三片,而后是十片百片,最后画出了一条平滑的抛物线。
张居正到这里能够听明白,有些疑惑的说道:“如果这样找的话,一个工匠一辈子可能都做不出一个这样的凹面镜来。”
朱翊钧拿出一个小套尺来,笑着说道:“不需要那么麻烦,先生看这个。”
“其实要找这条曲线,并不是很难,先生伱看,再画一条准线,曲线上任意一点到准线的距离,都等于到焦点的距离,这个问题就转换为了寻找到定直线和定点之间距离相等点的集合。”
“只需要一个三角板就可以了。”
朱翊钧拿来了一个直角三角板,将直角边过焦点,而后直角的顶点始终在直线上,沿着直角边划线,直角边扫过的图形,就是一条标准的抛物线。
朱翊钧跟张居正详细解释了下其中的原理。
张居正大感惊奇,而后拿起了纸笔试了试,思考了一下说道:“其实还可以这样画。”
张居正的画法更加繁琐,他利用的点和直线上任意一点中垂线的原理作图,可能一个工匠要画几天,但是制作出来的凹面镜,会更加准确,光线更加集中,最后让图像更加清晰。
“先生,朕有惑。”朱翊钧看着图