西方传入的光学知识南怀仁所著《新制灵台仪象志》第四卷，较多涉及光学知识，主要是关于光的折射和色散。该书是最早涉及西方关于折射现象的研究和知识的中文著作，所述基本上是自托勒密之后至十七世纪初以前西方对折射现象的认识。书中所列光在空气—水，水—空气，空气—玻璃，玻璃—空气，水—玻璃及玻璃—水界面上发生折射时的折射角度表（南怀仁称其为“气水差”、“水气差”、“气玻璃差”、“玻璃气差”、“水玻璃差”、“玻璃水差”）的数值有很大的误差，有些还是错误的。他也没有及时地把折射定律介绍到我国①。该书对于棱镜色散和虹霓生成的解释，出自牛顿以前西方对色散的认识，即认为色散是由于透明体的厚度不同而引起的，当然，这种解释是完全错误的②。

　　① 《邹征君遗书·存稿·摄影之器记》。

　　① 参阅王冰：《南怀仁〈新制灵台仪象志〉所述之折射》，载《自然科学史研究》第4 卷第2 期（1985）。② 参阅王冰：《明清时期西方近代光学的传入》，载《自然科学史研究》第2 卷第4 期（1983）。第五节电和磁指南针和罗盘广泛应用于航海在清代，指南针更加广泛普遍地被应用于航海。康熙年间，闽浙总督满保奉命巡海，加强台湾等地防卫，曾进呈《西南洋各番针路方向图》。徐葆光出使琉球，他撰写的《中山传信录》卷一“针路”条，即有我国出使海船使用旱针的最早记载。乾隆年间，周煌出使琉球，撰成《琉球国志略》，书中首卷绘有旱罗经图及针路图。

　　磁屏蔽现象的发现和对磁偏角的观测刘献廷《广阳杂记》有一段记载：“磁石吸铁，隔碍潜通。或问余曰：‘磁石吸铁，何物可以隔之？’犹子阿孺曰：‘惟铁可以隔耳。’其人去复来，曰：‘试之果然。’余曰：‘此何必试，自然之理也。’”①显然当时已了解磁屏蔽现象，但不知其原理，只能用“自然之理”来笼统地加以解释。康熙帝曾对磁偏角进行过观测：“定南针所指，必微有偏向，不能确指正南，且其偏向各处不同，而其偏之多少亦不一定。如京师二十年前测得偏三度，至今偏二度半。各省或偏西或偏东，皆不一。惟盛京地方得正南，今不知改易否也。宋沈括《梦溪笔谈》谓，磁石磨针，必微偏东向。而元周达观《真腊风土记》谓，定南多丁未针。《大观本草注》谓，丙丁皆火位，庚辛受其制，物理相感耳。而推求真南之道，昔人未尝言之。朕曾测量日影，见日至正南影必下垂，以此定是正南真向也。”②清代人们已通过观测知道磁偏角因地因时而异。

　　① 《广阳杂记》卷1。

　　② 《康熙几暇格物编》上册，卷上“定南针”条。

　　第五十章地理学清代的地理学可分为两部分，一是传统的地理学，另一是西方地理学的传入和吸收。

　　第一节传统地理学的进展明末清初，正是西方近代地理学产生前的酝酿阶段。中国也有类似的酝酿工作，这就是从徐霞客开始的一批主张“经世致用”，研究大自然奥秘的地理学者所做的工作。

　　清初，顾炎武（1613—1682）把地理学作为经世的工具，用以探求有益于国计民生的方略。他认真考察和研究“山川风俗疾苦利病”，特别是在军事上可能会起重要作用的地理位置，这也是他为反抗清朝统治所作的一种准备。他的著作《肇域志》100 卷，专讲地理沿革、建置、山川、名胜。《天下郡国利病书》120 卷，专论地方利病。此外，还著有《昌平山水记》、《营、平二州地名记》和《日知录》等。

　　顾祖禹（1631—1692），在极其困难的条件下，经过三十多年的奋斗，写成《读史方舆纪要》130 卷。他写书的目的，有说是“为民族光复之用”①，也有说是“有意为反抗清朝统治的军事行动作参考”①。他本人的行动也证明了这点。康熙十三年（1674）乘三藩之乱，他只身入闽参加耿精忠起事，以图反清复明，但失败了，后又拒绝在清朝做官，直到去世。

　　刘献廷、孙兰、梁份等人则为“经济天下”而研究地理。刘献廷认为：“学者识古今之成败是非，以开拓其心胸，为他日经济天下之具也。”②他研究《水经注》，完全从当时的民生利病出发来考虑如何加以利用。他说：“西北水道，莫详备于此书。水利之兴，此其粉本也。虽时移世易，迁徙无常，而十犹得其六七..有斯民之志者，不可不熟读而急讲也。”③他对过去的地理著作只讲疆域沿革而不谈天地之故的作法提出批评，并建议在地理著作中增加新的科学内容④。这种思想对促进中国传统地理学的进步和发展是非常宝贵的。

　　在孙兰的地理学思想中，极力主张地理著作不仅要志其迹，记其事，而且要“说其所以然，又说其所当然，说其未有天地之始与既有天地之后”⑤。即探求自然现象的来龙去脉，前因后果和发展规律。这与近代地理学发展的指导思想是一致的，可惜在中国由于封建统治的桎梏而未能实现。

　　① 梁启超：《中国近三百年学术史》第318 页，中国书店1987 年版。

　　① 侯仁之主编：《中国古代地理学简史》第75 页，科学出版社1962 年版。② 《广阳杂记》卷4。

　　③ 《广阳杂记》卷4。

　　④ 《广阳杂记》卷3。

　　⑤ 《柳庭舆地隅说》自叙。

　　第二节古代地理学文献的考释清代中期，由于封建统治者加强了对思想、文化的控制，大兴文字狱，使得学术思想沉闷，学术活动走上了脱离实际、脱离生产的道路。不少有名的学者，难以积极探索自然规律，开拓新的科学领域，而只能按照封建皇朝的严格限制，去做一些校注与解释经典的工作，形成了以考据见长的乾嘉地理学派。如在校勘《水经注》上取得突出成就的有全祖望、赵一清和戴震等。他们的著作《全校水经注》、《水经注释》和《殿本水经注》，在学术上都有一定的贡献。但这种研究学问的方向很不利于新学科的发展。清末，杨守敬以毕生精力对《水经注》作疏，写成《水经注疏》。但最后完成书稿的是他的学生熊会贞。