2014年11月17日 星期一

【國二理化】凸透鏡的變化與應用

當光線穿過凸透鏡時,會聚集光線在一點上,可以聚集能量。
當然也能用來烤螞蟻……。
http://www.ettoday.net/news/20131101/289912.htm


但是除了這些惡搞的用途以外,早期也有人利用光線的可逆性,將凸透鏡做為其他的應用。
像是燈塔所使用的凸透鏡,就是讓光源置於凸透鏡的焦點上,讓光線經折射後平行射出。
因為光線經平行射出後,能量較為集中,因此可以傳的比較遠,能夠指引海上船隻的方向!
鼻頭角燈塔
以現代的科技,燈塔可以做的很迷你,光源可以用強光燈,而透鏡也僅需小小一片就好。
但是在以前的年代,燈塔所使用的光源是油燈,那想傳的更遠只能靠超大片的凸透鏡。
甚至要比人還大!如下圖:


http://www.wheelingit.us/2012/08/07/volunteer-hosting-at-cape-blanco-lighthouse/
可是,……等等。
那人旁邊那塊鋸齒狀玻璃是什麼鬼東西?那個是凸透鏡?
是的,
那個當然是凸透鏡,只是看起來是鋸齒狀而已。
因為凸透鏡的效果必須是聚光在焦點上,而如果做出一個很完美的、弧形的凸透鏡。
他的重量一定是重到不行。
因此……,反正只要聚光在焦點的就是好透鏡,那就把不必要的部分砍了吧!
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%8F%B2%E6%B6%85%E8%80%B3%E9%80%8F%E9%8F%A1
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%8F%B2%E6%B6%85%E8%80%B3%E9%80%8F%E9%8F%A1
這種比較特殊的凸透鏡又叫做菲涅耳透鏡(英文:Fresnel lens),又稱螺紋透鏡。
一樣是具備了凸透鏡的效果!
http://www.dailykos.com/story/2012/03/23/1075947/-The-Fresnel-Lens-a-steam-age-wonder


而且在現在3D列印起飛的年代,
當然也有人用透鏡來玩!
德國藝術家 Markus Kayser 就做出一個「SolarSinter(太陽能燒結)」的3D列印機器。
http://www.markuskayser.com/wor



利用太陽光經過凸透鏡折射後,集中在沙子上,然後把沙子融掉並且融出一個碗的形狀!
http://www.markuskayser.com/work/solarsinter/


http://www.markuskayser.com/work/solarsinter/


而現在已經很普遍的HID燈具,
除了利用氣體放電來得到效率更好的光源以外,極大部分也利用的凹面鏡及凸透鏡的反射及折射效果來修正光線照射的區域,並且可以縮小燈具的體積。
http://en.wikipedia.org/wiki/Headlamp
像是以前曾經拆過的BENZ W211(S350)的燈具~或是NISSAN MURANO的燈具……


















沒有留言: