Найти в Дзене
Политехнический музей

Как шлифовали линзы для первых микроскопов?

На вопрос от нашего подписчика отвечает Ольга Тихомирова – старший научный сотрудник Отдела истории науки и техники и изучения коллекции Политехнического музея.

Промышленный процесс полировки зеркальной поверхности в наши дни.
Промышленный процесс полировки зеркальной поверхности в наши дни.

«Зарождение искусства шлифования стекла относится к глубокой древности, и оно возникло задолго до того, как когда было выплавлено первое стекло», – так писал в одной из своих работ известный историк науки Валентин Ченакал. Искусство шлифования линз из горного хрусталя применялось уже в VIII-IX веках до н.э. в Ассирии и Вавилоне. Предполагают, что первыми орудиями были какие-либо естественные формы: лункообразные, выпуклые или плоские камни, а в качестве абразива песок или измельчённые твёрдые породы.

Изобретение и последующее широкое распространение очков из стекла в XIII-XIV веках заставило мастеров-оптиков коренным образом усовершенствовать примитивную технологию обработки стекла. Первым и основным улучшением этого периода считается применение бронзовых форм: гриба и чашки. Шлифование и полирование всех видов оптических линз производилось вручную. Одна из форм укреплялась на специальной стойке, а другая перемещалась движением рук над первой. Точных сведений, когда, где и кем был сконструирован первый стеклошлифовальный станок, нет. Прототипом его были гончарный круг и токарный станок. Начало подлинной истории этого станка относится к эпохе позднего Ренессанса в XVI-XVII веках (поскольку для производства оптики зрительных труб, зеркальных телескопов, сложных микроскопов требовались линзы высокого качества) и связано с именами основателей оптической науки – Галилеем, Декартом, Гюйгенсом, Ньютоном и другими.

Первое, дошедшее до нас, описание стеклошлифовального станка относится к третьей четверти XVII века. Автором был итальянский оптик Карло Антонио Манзини. Модель этого станка в соответствии с описанием, изготовленная в масштабе 1:4, находится в собрании Политехнического музея.

Модель стеклошлифовального станка, изготовленного итальянским оптиком Карло Антонио Манзини в XVII веке.
Модель стеклошлифовального станка, изготовленного итальянским оптиком Карло Антонио Манзини в XVII веке.

Как видно на фото, станок имеет довольно сложное устройство. Но шлифовальные формы – гриб и чаша – в этой и более поздних моделях станков останутся неизменными практически до наших дней. В дальнейшем будут совершенствоваться машины двигателя для вращения и передаточного механизма и будет меняться качество абразивного материала – это можно видеть на примере модели ножного стеклошлифовального станка монаха-капуцина Шерубена Орлеанского. Здесь вращение производится с помощью ножной педали.

Ножной стеклошлифовальный станок монаха-капуцина Шерубена Орлеанского.
Ножной стеклошлифовальный станок монаха-капуцина Шерубена Орлеанского.

В коллекции Политехнического музея хранятся стеклошлифовальные станки разных эпох – от моделей XVII века до современных устройств.

Модель 1:4 маятникового станка И.Фраунгофера(1787-1826). Подлинник находится в Мюнхенском музее.
Модель 1:4 маятникового станка И.Фраунгофера(1787-1826). Подлинник находится в Мюнхенском музее.

Стеклошлифовальный станок Зейделя, первая половина XIX века, Германия, Берлин.
Стеклошлифовальный станок Зейделя, первая половина XIX века, Германия, Берлин.

Российский станок первой половины XIX века, подлинник. В его конструкцию уже введены  приспособления, принципы устройства, которых, используются сегодня.
Российский станок первой половины XIX века, подлинник. В его конструкцию уже введены приспособления, принципы устройства, которых, используются сегодня.

Высокоэффективная полировальная машина для оптоволокна с низким внутренним давлением и центральным давлением. Произведена в Китае.
Высокоэффективная полировальная машина для оптоволокна с низким внутренним давлением и центральным давлением. Произведена в Китае.