为什么望远镜在商店很贵?
一方面因为利润,另一方面也是因为它就是复杂精密(我不是说每个镜筒只有2个镜片的那种儿童玩具望远镜)
首先是光学玻璃熔炼,在战争时期,高品质的光学玻璃被作为重要的战略资源储备,如第二次世界大战著名的日本
阿波丸号沉船,上面除了钻石、黄金,就有大量的光学玻璃。光学玻璃在材料上就不一样,高纯度的原料和重金属氧化物(如铅和钡),为了保持纯度,使用专门的白金坩埚。使用白金是为了防止在熔炼的时候,坩埚原子溶入玻璃内。普通玻璃仔细看都发绿,就是因为使用的普通铁坩埚。而铁粒子在玻璃内是呈现绿色的。对苛刻的优质光学玻璃熔炼,这些都需要考虑。
各种原料在白金坩埚内精密熔炼出光学玻璃后,为了保证内部无气泡,介质均匀,还要锻造(不只金属能锻造,玻璃也能),像和面一样,在高温下反复揉压。锻造完成后,以非常缓慢的速度冷却(从高温缓慢冷却到常温,光这个过程在冷却炉内就需要整整几天),极其缓慢的冷却,是为了防止产生内应力,影响光线折射率。然后就是采样检验,必须在光学性质、强度、微观物理状态(微气泡的数量)化学稳定等方面都符合要求,然后才是切割打磨。当然还有很多精密复杂的工艺,生产出的光学玻璃,等级也不同。外表看差不多的望远镜,实际上成本和质量是有很大差别的。比如A级光学玻璃,主要为出口等级的产品,B级一般供应国内普通市场,C级也称等外品,不准用在出口产品中。(这里现在提供的产品,基本上全都是使用的出口A级优质光学玻璃。厂家自己就是国际上有名的优质光学玻璃生产基地)
切割成毛胚已经属于后加工阶段了,许多天文爱好者自己制造天文望远镜,购买的就是这个东西——前面的工艺,个人根本无法完成。
成光学玻璃毛胚后,还要经过粗磨和精磨,逐渐生产出一个个晶莹透亮的光学镜片。这还没有完。
现代望远镜最著名的一个重大发明,就是消色差,在光学上,就是打磨两个有一面完全咬和表面的两个镜片,这两个镜片材质不一样,折射率不一样。这样经过它们的光线,色差将会抵消。这个精度也是极高的。据我所知在国内天文爱好者里,只有一个能手工加工出这样的镜片。
这两个曲率不同、材料不同,有一面重合的镜片,使用光敏胶胶合在一起。要求也非常严格,必须完全同轴、而且不得有一点气泡。
这还只是望远镜的最基本的光学材料部分的生产。一个望远镜里,每个镜桶里,就有7个如此认真加工出的镜片(A2片胶合目镜、 B1片场镜、C2个棱镜、D两片胶合物镜),为了增加光线透过率和削弱杂光,品质好的厂家,还要在这些镜片的表面进行真空镀制光学薄膜。
你再回头对比一下平时我们配的眼镜。那商店里望远镜几百元的价格就一点都不贵了,一个眼镜一共才2个镜片,对光学玻璃(有些甚至是廉价的树脂)、精度要求都比较低,而且重要的是眼镜片的曲率要小的多,所以加工也简单。而最便宜的眼镜,现在也要60多吧?呵呵,眼镜本来就是暴利行业。
照片:复合消色差胶合镜片
