中国古代文献中有没有提到凸透镜的聚光作用?
淮南万笔书?
创建日期:公元前2世纪。
工作?刘安,淮南王。
班级?其他与物理和化学有关的重要文件。
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《淮南万笔书》记载冰透镜生火:“削冰使圆,举之于日,以艾承其影,则火生。”生火,习惯上是用加热,但在这里是用冰。这张唱片不是异想天开。清代眼镜商郑通过模拟实验证明,用冰透镜取火是可行的。而且这篇文章明确提到了镜头的对焦属性,也是有价值的。
清末,郑曾做过一次模拟实验。他用一个底部微微凹陷的锡壶,装满热水,在切好的冰面上熨烫,得到一个晶莹剔透的冰透镜,然后用它从太阳上取火,成功了。他总结了用冰透镜取火的要领,说“但是,如果太阳明亮,冰又亮又亮,有略浅的凸形(直径约三寸,外限约二尺),必须稳扎稳打,慢慢取得。”郑的经历是有道理的。
专有技术
镜头的集光能力是其孔径与焦距之比(相对孔径)的平方,所以大孔径的镜头有利于集光能力的提高。另一方面,浅凸度导致焦距大,不利于集光。对此,郑接着解释说:“盖火是在太阳热的时候诞生的。虽然不是镜子,但是冰有冷空气,可以降低太阳的热量。所以要有大凸浅径,这样冷气才远,才有力。”原来这是因为冰是冷的,冷下去,所以焦距要稍微大一点,以减少冰透镜的冷效果,让救火容易成功。
PS:中国古代很多镜片都是用水晶打磨的,这些镜片很多都是出土的。甚至说有3000年前的。