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[ 太阳能 ] 自制阳燧——太阳能取火

2011-5-27 20:15| 发布者: 老A | 查看: 26771

  上个世纪50年代中期,黄河水库考古工作队在三门峡上村岭虢国墓地1052墓中,发现了当时人们利用太阳能取火的工具——阳燧。这是虢国太子墓中的一件陪葬品,形状是一面圆形凹面铜镜,直径只有7.5公分,使用时间为距今3000年的西周时代。在那个时代,我们的祖先能够创造出利用太阳能取火的工具,是一件十分了不起的事情。在世界上许多民族还在钻木取火、摩擦或击石取火的时代,勤劳智慧的华夏民族已经发明了利用太阳能取火的工具,为人类的文明作出了卓越的贡献。


  在我国的古代典籍也多有关于阳燧的记载。《周礼·秋官》:“有人掌以天燧,取火于日。”说明在西周时期,就有负责以阳燧取火的官员。《周礼·疏》中说: “以其日者太阳之精,取火于日,故名阳燧,取火于木,为木燧者也。”《淮南子·天文训》中说:“故阳燧见燃而为火。”宋代科学家沈括在其《梦溪笔谈》中也说:“阳燧面洼(凹),向日照之,光皆向内,离镜一二寸聚为一点,大如麻椒,着物则火。”古书上有这么多的关于阳燧的记载,说明我们的祖先对阳燧的研究是很关注的。公元前5世纪,我国伟大的思想家、政治家、科学家墨翟,提出了平面、凸面、凹面镜成像的理论,特别是对凹面镜阳燧聚集阳光取火的研究有了很高的见解,并提出了焦点并不等同于圆曲率中心。


  使用阳燧来取火十分方便,但缺点也很明显:夜晚和阴雨天都不可以,所以渐渐古人很少使用它了,以至于我们今天对阳燧的了解也很少。

  

自制阳燧——太阳能取火

  了解了这么多,你一定会对古人的智慧感到惊叹:我们的祖先实在是比想象当中的要聪明!上面这张照片展示了出土的阳燧,最上边的画面是现代的复制品在取火。


  阳燧是一个聚光的凹面镜,这让我想到了同样聚光的凸透镜,也就是放大镜。

  

自制阳燧——太阳能取火

  小时候能拥有一个这样的放大镜是件了不起的事情,最喜欢做的就是大夏天蹲在太阳底下,把焦点对到蚂蚁上面,然后等到一声轻微的爆响和蚂蚁被烧焦的气味。看上面的阳燧携带也是很方便的,不知道3000年前披着兽皮的周朝儿童,是不是也喜欢拿着阳燧烧蚂蚁玩。


  我计划自己制作一个阳燧,用到的材料是:一个破了的篮球

  

自制阳燧——太阳能取火

  还有飞机上包装食品的锡纸

  

自制阳燧——太阳能取火

  在我小时候,香烟都是用这种亮晶晶的锡纸来包的,锡纸其实不是纸,而是压得很薄的锡箔。现在金属价格飞涨,已经很少能看到它。好像飞机上不允许使用微波炉,所以还在使用锡纸来包裹食物,以便均匀加热。


  使用的工具很简单:壁纸刀和剪刀,材料只是万能胶水。

  

自制阳燧——太阳能取火

  首先把篮球剖下一小半来,使用壁纸刀和剪子的时候要注意安全。

  

自制阳燧——太阳能取火

  再用棍子把锡纸擀平,越平反光效果越好。

  

自制阳燧——太阳能取火

  然后把剖下来的篮球翻过来,比对着裁下一块扇形的锡纸来。注意宁大勿小。

  

自制阳燧——太阳能取火

  用牙签给这块锡纸均匀涂上万能胶,薄薄的一层即可。

  

自制阳燧——太阳能取火

  只要3块这样的锡纸,就可以把篮球贴满了。

  

自制阳燧——太阳能取火

  用铁丝弯了个支架,支架上放了点卫生纸。

  

自制阳燧——太阳能取火

  现在我们来实验一下这个土造的阳燧能不能点火,以下是实验数据。


  时间:08年9月下午1点 地点:沈阳 天气:晴 耗时:1.5小时 结果:点火失败


  天气很晴朗,人直接站在阳光下面都感觉有些晒,所以我认为可以排除天气的原因,点火失败说明我做的这个阳燧有问题。


  问题可能在于:

  1、锡纸反射阳光的效率远不如古代的青铜镜;

  2、焦点没找好。篮球是个正球形,阳光可以看做是平行光,但前面说了,球面的焦点并不在球心上,事实上球面并不能把平行光汇聚到一点,只有抛物线形的镜面才能真正把光线汇聚到一点。

  3、篮球表面的光滑程度不够;

  4、卫生纸是白色的,不有利于对热量的吸收,换成黑纸能好一些;


  出土的周朝的阳燧直径只有7.5CM,而我做的这个直径超过20CM,却仍然不能点火,可见我比咱们的祖先差了很多。我之所以想到上面这种做法,是受了小时候在书上看到的一则小制作的影响,上面说把锡纸贴在一只大碗上,就成了一个太阳灶,可以烤土豆了。事实证明,这种方法不但烤不了土豆,甚至连一薄薄一张纸都点不着!


  直到今天,各种所谓科技小制作的参考资料上,仍然有很多这种想像出来的制作方法,但事实上却并不可行。从动脑到动手是有一定的距离的。所以我们的口号是:爱动脑,更爱动手。

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会员评论

  • 引用 泰山 2016-3-31 23:14
    谁说商周时期的人是穿着兽皮的?胡扯
  • 引用 发烧er 2013-12-28 23:57
    应该是他没有焦点
  • 引用 sqs 2012-10-13 13:05
    楼主,你把锡纸的表面弄得不平整,锡纸的反射能力是可以的,可是锡纸表面不平整,光线不能都聚焦在一点,我以前也做过和你类似的装置,结果是由于锡纸表面不平整,所以也失败了,想要把平面的纸铺在曲面上,最好把纸 ...
  • 引用 快乐宝宝 2012-6-19 01:42
    楼主的研究态度值得学习!
  • 引用 “哈哈先生” 2012-4-21 17:48
    还好还好挺不错
  • 引用 ωǒ种下爱ャ 2012-3-1 01:39
    我们的祖先很伟大啊
  • 引用 小企鹅 2012-1-19 16:27
    用易拉罐的底部去做也行啊,我做了一个,还没试验
  • 引用 swf54330182 2011-12-26 09:10
    应该可以的
  • 引用 Dancing□wol 2011-12-18 15:42
    虽然实验失败了,但也值得鼓励
  • 引用 肉卷 2011-12-8 18:47
    可以找到焦点
  • 引用 游客 2011-9-15 23:37
    白色卫生纸是绝对不行的,用黑色的要,为了防止接受的热量散发,可以把黑纸放在玻璃容器里在聚焦
  • 引用 游客 2011-5-29 22:18
    要尽量光滑
  • 引用 游客 2011-5-29 22:18
    锡纸要抛光
  • 引用 游客 2011-5-29 22:18
    可以找到焦点
  • 引用 游客 2011-5-29 22:18
    使用抛物线方程
  • 引用 游客 2011-5-29 22:17
    我想说。
  • 引用 游客 2011-5-29 22:17
    垃圾的评论系统。
  • 引用 游客 2011-5-29 22:17
    晕。。评论不能完全显 ...
  • 引用 游客 2011-5-29 22:16
    呵呵,学过抛物线方程 ...

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