第140章 光學瞄準鏡
璀璨華夏：挽千古意難平 作者：第二藝術 投票推薦 加入書簽 留言反饋
古人們對後世的海量知識累積歎為觀止。
要撐起後世那樣不可思議的強大與繁榮，也的確需要龐大的知識體係作為支撐。
按照天幕陳述，後世之所以能在某個時間點進入高速發展，想來就是確定了以科學創新作為首要發展方向。
現今天幕讓他們也意識到了這一點，且不斷在給他們傳授後世的科學知識，讓他們跳過漫長的摸索時間，直接獲得成熟的科研結果。
得益於此，古人們堅信在不久的將來，天下便有望成為他們以後世中國為模板的理想世界。
每每想到這一點，古人們的心中便湧出難以言喻的興奮和期待。
……
【光學瞄準鏡是一種透明且可放大物體成像的鏡片組。
其主要材質是二氧化矽，一種取自於沙子的常見物質。
將沙子經過高溫熔煉成為液體，液體冷卻重新凝固後便可得到一種名為玻璃的可透光物質。
但是此時的玻璃透明度並不高。
這是因為尋常的沙子中普遍含有鉀、鈉、鈣、鐵、無機鹽等等雜質。
隻有將沙子提純去除雜質，才能使玻璃擁有更高的透光度。
但是這一步驟遠沒有想的那麽簡單。
篩選和水洗隻能去除明顯的肉眼可見的石子、貝殼，以及腐殖質、泥土、鹽等可溶於水的雜質。
而金屬氧化物則難以通過物理手段去除。
這時便需要用到酸性溶液，比如硫酸。
硫酸可以溶解氧化鐵、碳酸鈣等物質變為液體。
二氧化矽則不會與硫酸發生反應。
經過硫酸提純後的沙子使用清水洗淨，此時沙子中的雜質多數就剩下酸性雜質。
此時可采用堿熔法，使用堿性物質與酸性物質反應。
例如用氫氧化鈉在高溫下與雜質反應，生成可溶於水的鹽。
再次水洗後的沙子純度就比較高了。
（氫氧化鈉即火堿或燒堿。
古代的人們製取火堿，是往水中加草木灰，獲得碳酸鉀溶液，燒幹溶液水分後獲得碳酸鈉。
另一方麵通過煆燒貝殼獲得氧化鈣，即生石灰，然後將生石灰與水反應生成氫氧化鈣。
古人把碳酸鈉溶液和氫氧化鈣混合，發生苛化反應，生成碳酸鈣沉澱和氫氧化鈉溶液。
通過紗布過濾和蒸發，便可獲取火堿。
火堿與豬油發生皂化反應便可獲得肥皂。）
經過酸浸和堿融提純後的沙子，便可用於製作高透明度的玻璃了。
沙子的熔點很高，可以加入純堿（即碳酸鈉，可按上述從草木灰中獲取）降低玻璃的熔化溫度。
加入石灰石（即碳酸鈣、可按上述往生石灰中加水獲取）則可以調整玻璃的化學穩定性和物理性質。
比例為：二氧化矽占70 - 75%，純堿約占12 - 18%，石灰石約占5 - 10%。
材料經過充分混合後進行高溫熔煉，溫度需達到1500至1600度。
如此便可獲得較為純淨的玻璃液。
雖然這時的玻璃液冷卻後便可得到高透明度的玻璃，但要想讓玻璃變成足夠光滑的放大鏡，還需要經過複雜的研磨步驟，才可以使經過放大的成像不至於模糊。
首先是粗磨。
研磨模具的表麵精度要高，一般是用金屬（如鑄鐵）製成，其形狀與放大鏡鏡片的預期形狀相匹配。
研磨材料通常采用碳化矽顆粒（純淨沙子與碳粉混合燃燒，將得到的塊狀固體破碎成足夠細密的粉末），其硬度高，能有效地去除玻璃毛坯的多餘部分。
研磨時，將碳化矽顆粒與水混合形成研磨漿。
粗研磨後，玻璃變成中間厚，邊緣薄的凸透鏡，具備了放大成像的能力。
（原理是凸透鏡折射了光線，這些光線會向靠近主光軸的方向折射，然後會聚。
由於人眼的晶狀體也相當於一個凸透鏡，會把經過凸透鏡折射後的光線再次匯聚在視網膜上，由此人眼通過凸透鏡看到的成像便有了放大的效果。）
不過此時的凸透鏡表麵比較粗糙，看到的成像較為模糊。
此時便要更換研磨材料。
一般使用氧化鋁顆粒（鋁土礦提煉太複雜了，近代才通過化學發現鋁，古人做不到也可以用氧化鐵粉末代替），其顆粒更細，能夠進一步細化研磨表麵。
同樣是將氧化鋁顆粒與水混合製成研磨漿。
精磨之後的鏡片還需拋光。
使用氧化鐵粉末作為拋光料，加入石蠟製成拋光膏。
然後蘸取拋光膏，用羊皮在鏡片表麵反複擦拭。
通過這種方式，鏡片表麵的微小劃痕被逐漸磨平，從而達到光滑的效果，能夠讓光線更好地透過鏡片，展現其光學特性。
明朝時期就有通過這種辦法，將天然水晶製作成老花鏡。
有了放大鏡後，便可製作槍械所需的光學瞄準鏡了。
光學瞄準鏡利用了透鏡的成像規律。
它由物鏡和目鏡兩組透鏡構成。
物鏡負責收集光線，就是一個放大鏡的作用，不過是將遠處的目標成像在瞄準鏡內部。
當目標到物鏡的距離很遠時，在物鏡的另一側會形成一個倒立、縮小的實像。
此時光線再經過一組轉像鏡，將圖像從倒立翻轉為正立。
而靠近人眼位置的目鏡也相當於一個放大鏡，它將經過轉像鏡的圖像再次放大，讓使用者可以清晰地看到經過物鏡折射後的放大像。
最終，使用者看到的像是經過兩次成像後的正立放大虛像。
另外，光學瞄準鏡在物鏡和轉像鏡組之間，還安置有瞄準分劃板，它是一塊透明的鏡子，不參與折射光線。
但它上麵刻有各種瞄準標線，如十字線、密位點等。
這些標線可以幫助使用者，通過長期射擊積累下來的瞄準經驗，在短時間內確定目標的相應瞄準點。
當物鏡將目標成像在分劃板平麵上時，使用者看到的目標像和分劃板上的標線是在同一平麵上的視覺效果。
這樣，通過將目標與瞄準標線對齊，就能實現精確瞄準。
使用者也可通過調節內置瞄準鏡角度，結合子彈下墜曲率，實現相應距離的精確瞄準。
槍用光學瞄準鏡的放大倍數，通常在數倍到十數倍之間。
有了瞄準鏡的加持，槍械的有效射程大幅增加，數百米外都可以精準命中敵人。
專業的狙擊手配合上高精度狙擊槍，甚至可以狙殺上千米外的敵人。
此時血肉之軀的人類，在強大的槍械麵前變得脆弱不堪。
而讓人類乃至鋼鐵洪流都顯得尤為脆弱的，是大炮。】
要撐起後世那樣不可思議的強大與繁榮，也的確需要龐大的知識體係作為支撐。
按照天幕陳述，後世之所以能在某個時間點進入高速發展，想來就是確定了以科學創新作為首要發展方向。
現今天幕讓他們也意識到了這一點，且不斷在給他們傳授後世的科學知識，讓他們跳過漫長的摸索時間，直接獲得成熟的科研結果。
得益於此，古人們堅信在不久的將來，天下便有望成為他們以後世中國為模板的理想世界。
每每想到這一點，古人們的心中便湧出難以言喻的興奮和期待。
……
【光學瞄準鏡是一種透明且可放大物體成像的鏡片組。
其主要材質是二氧化矽，一種取自於沙子的常見物質。
將沙子經過高溫熔煉成為液體，液體冷卻重新凝固後便可得到一種名為玻璃的可透光物質。
但是此時的玻璃透明度並不高。
這是因為尋常的沙子中普遍含有鉀、鈉、鈣、鐵、無機鹽等等雜質。
隻有將沙子提純去除雜質，才能使玻璃擁有更高的透光度。
但是這一步驟遠沒有想的那麽簡單。
篩選和水洗隻能去除明顯的肉眼可見的石子、貝殼，以及腐殖質、泥土、鹽等可溶於水的雜質。
而金屬氧化物則難以通過物理手段去除。
這時便需要用到酸性溶液，比如硫酸。
硫酸可以溶解氧化鐵、碳酸鈣等物質變為液體。
二氧化矽則不會與硫酸發生反應。
經過硫酸提純後的沙子使用清水洗淨，此時沙子中的雜質多數就剩下酸性雜質。
此時可采用堿熔法，使用堿性物質與酸性物質反應。
例如用氫氧化鈉在高溫下與雜質反應，生成可溶於水的鹽。
再次水洗後的沙子純度就比較高了。
（氫氧化鈉即火堿或燒堿。
古代的人們製取火堿，是往水中加草木灰，獲得碳酸鉀溶液，燒幹溶液水分後獲得碳酸鈉。
另一方麵通過煆燒貝殼獲得氧化鈣，即生石灰，然後將生石灰與水反應生成氫氧化鈣。
古人把碳酸鈉溶液和氫氧化鈣混合，發生苛化反應，生成碳酸鈣沉澱和氫氧化鈉溶液。
通過紗布過濾和蒸發，便可獲取火堿。
火堿與豬油發生皂化反應便可獲得肥皂。）
經過酸浸和堿融提純後的沙子，便可用於製作高透明度的玻璃了。
沙子的熔點很高，可以加入純堿（即碳酸鈉，可按上述從草木灰中獲取）降低玻璃的熔化溫度。
加入石灰石（即碳酸鈣、可按上述往生石灰中加水獲取）則可以調整玻璃的化學穩定性和物理性質。
比例為：二氧化矽占70 - 75%，純堿約占12 - 18%，石灰石約占5 - 10%。
材料經過充分混合後進行高溫熔煉，溫度需達到1500至1600度。
如此便可獲得較為純淨的玻璃液。
雖然這時的玻璃液冷卻後便可得到高透明度的玻璃，但要想讓玻璃變成足夠光滑的放大鏡，還需要經過複雜的研磨步驟，才可以使經過放大的成像不至於模糊。
首先是粗磨。
研磨模具的表麵精度要高，一般是用金屬（如鑄鐵）製成，其形狀與放大鏡鏡片的預期形狀相匹配。
研磨材料通常采用碳化矽顆粒（純淨沙子與碳粉混合燃燒，將得到的塊狀固體破碎成足夠細密的粉末），其硬度高，能有效地去除玻璃毛坯的多餘部分。
研磨時，將碳化矽顆粒與水混合形成研磨漿。
粗研磨後，玻璃變成中間厚，邊緣薄的凸透鏡，具備了放大成像的能力。
（原理是凸透鏡折射了光線，這些光線會向靠近主光軸的方向折射，然後會聚。
由於人眼的晶狀體也相當於一個凸透鏡，會把經過凸透鏡折射後的光線再次匯聚在視網膜上，由此人眼通過凸透鏡看到的成像便有了放大的效果。）
不過此時的凸透鏡表麵比較粗糙，看到的成像較為模糊。
此時便要更換研磨材料。
一般使用氧化鋁顆粒（鋁土礦提煉太複雜了，近代才通過化學發現鋁，古人做不到也可以用氧化鐵粉末代替），其顆粒更細，能夠進一步細化研磨表麵。
同樣是將氧化鋁顆粒與水混合製成研磨漿。
精磨之後的鏡片還需拋光。
使用氧化鐵粉末作為拋光料，加入石蠟製成拋光膏。
然後蘸取拋光膏，用羊皮在鏡片表麵反複擦拭。
通過這種方式，鏡片表麵的微小劃痕被逐漸磨平，從而達到光滑的效果，能夠讓光線更好地透過鏡片，展現其光學特性。
明朝時期就有通過這種辦法，將天然水晶製作成老花鏡。
有了放大鏡後，便可製作槍械所需的光學瞄準鏡了。
光學瞄準鏡利用了透鏡的成像規律。
它由物鏡和目鏡兩組透鏡構成。
物鏡負責收集光線，就是一個放大鏡的作用，不過是將遠處的目標成像在瞄準鏡內部。
當目標到物鏡的距離很遠時，在物鏡的另一側會形成一個倒立、縮小的實像。
此時光線再經過一組轉像鏡，將圖像從倒立翻轉為正立。
而靠近人眼位置的目鏡也相當於一個放大鏡，它將經過轉像鏡的圖像再次放大，讓使用者可以清晰地看到經過物鏡折射後的放大像。
最終，使用者看到的像是經過兩次成像後的正立放大虛像。
另外，光學瞄準鏡在物鏡和轉像鏡組之間，還安置有瞄準分劃板，它是一塊透明的鏡子，不參與折射光線。
但它上麵刻有各種瞄準標線，如十字線、密位點等。
這些標線可以幫助使用者，通過長期射擊積累下來的瞄準經驗，在短時間內確定目標的相應瞄準點。
當物鏡將目標成像在分劃板平麵上時，使用者看到的目標像和分劃板上的標線是在同一平麵上的視覺效果。
這樣，通過將目標與瞄準標線對齊，就能實現精確瞄準。
使用者也可通過調節內置瞄準鏡角度，結合子彈下墜曲率，實現相應距離的精確瞄準。
槍用光學瞄準鏡的放大倍數，通常在數倍到十數倍之間。
有了瞄準鏡的加持，槍械的有效射程大幅增加，數百米外都可以精準命中敵人。
專業的狙擊手配合上高精度狙擊槍，甚至可以狙殺上千米外的敵人。
此時血肉之軀的人類，在強大的槍械麵前變得脆弱不堪。
而讓人類乃至鋼鐵洪流都顯得尤為脆弱的，是大炮。】