的斜面运输、水利设施中水流运动等问题提供了理论依据。
光学研究在大秦也取得了全新的认知与突破。设立专门的光学研究机构，研制先进的光学仪器，如改进后的铜镜、透镜等，用于观察和研究光学现象。
对光的直线传播特性进行深入验证与拓展应用。研究人员通过小孔成像实验，清晰地观察到物体通过小孔在光屏上形成倒立实像的现象，进一步证实了光沿直线传播的原理。基于这一原理，他们设计并制作了早期的暗箱，用于观察日食、月食等天文现象，为天文学研究提供了新的工具。同时，在建筑设计中，利用光的直线传播原理，合理规划窗户的位置与大小，确保室内能够获得充足且均匀的光线。
在光的反射与折射研究方面，取得了重大进展。通过对铜镜反射现象的细致观察与测量，研究人员总结出光的反射定律，明确了入射角与反射角之间的关系。在此基础上，他们对透镜的折射现象展开研究，制作出不同曲率的透镜，观察光线通过透镜后的折射路径。经过反复实验与分析，发现了透镜成像的基本规律，为光学仪器的发展奠定了理论基础。基于这些研究成果，研制出简单的望远镜与显微镜，望远镜用于天文观测，帮助天文学家更清晰地观察天体；显微镜则应用于医学与生物学研究，开启了微观世界的探索之门。
此外，对颜色现象也进行了开创性的研究。研究人员通过让太阳光通过三棱镜，观察到光的色散现象，将太阳光分解为七种颜色。他们对不同颜色光的特性展开研究，探讨颜色与光的频率、波长之间的关系。这一研究成果不仅丰富了光学知识体系，还为绘画、染色等工艺提供了新的理论指导，推动了相关艺术与产业的发展。
热学作为物理学的重要分支，在大秦也迎来了重要突破。建立热学实验室，配备各种测量温度、研究热传递的实验设备，如自制的温度计、热传导实验装置等。
在温度测量方面，科研人员进行了大胆尝试与创新。他们利用物体的热胀冷缩原理，选用不同的材料制作温度计。经过多次试验，最终确定以水银为测温物质，制作出较为精确的温度计。这种温度计能够准确测量物体的温度，为热学研究提供了关键工具。在工业生产中，通过测量金属冶炼过程中的温度，精确控制