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用太阳点火 陕西省宝鸡市陈仓区教育局教研室 邢彦君 古希腊神话中，普罗米修斯从太阳神阿波罗那里盗取火种送给人类，给人类带来光明的他却因此而受到宙斯的处罚，被绑在高加索山，每日忍受风吹日晒和鹫鹰啄食。现实中，人们确实可以利用太阳取得火种。 太阳把光射向四面八方的同时，也将热射向四面八方。太阳射向地球的光和热，是地球上一切能量的来源。若把太阳射向地球的热集中射向物体上的一点，被集中起来的热可使物体上该点温度急剧上升，当温度上升到物体的燃烧温度时，物体将被点燃。因此，利用太阳可以点燃物体或加热物体。  太阳的热和光是相伴射出的，在将太阳光汇聚在一点上的同时，伴随光线射出的热也就被汇聚到同一点上。因此，利用凹面镜或凸透镜可实现对太阳热的汇聚，实现用太阳点火。 阿基米德火烧战船 传说古希腊物理学家、数学家阿基米德曾用太阳点燃了入侵者的战船。若这是真的，这应该是人类通过光的反射集中利用太阳能的最早记录。 公元前215年，古罗马帝国派出强大的海军，在马塞拉斯率领下，乘战舰攻打古希腊名城叙拉古。舰队浩浩荡荡来攻城了，小小的叙拉古难敌来势汹汹的古罗马大军，国王和百姓都着了慌。人们就把希望寄托于居住在岛上的阿基米德身上，当时已年过古稀的阿基米德，既没有绝世的武功，也没有指挥作战的能力，但他却有聪明的头脑。人们希望阿基米德运用他的非凡智慧，找到制敌之术。当时的战船都是木头做的，船帆是布做的，都是易燃品，阿基米德想到了火攻。智慧的阿基米德想到了太阳的巨大威力，若能将太阳光集中射向罗马战船，便可将其点燃。于是，他挺身而出，发动全城的妇女拿着自己锃亮的铜镜来到海岸边。在烈日下，阿基米德拿起一面镜子，让它反射的太阳光恰好射到敌舰的船帆上，阿基米德一声令下，他高喊着：“让镜子的反射光照到这里！”不计其数的妇女学着阿基米德的样子，一起用镜子把太阳光集中反射到船帆上。顿时，敌舰起火，不可一世的罗马海军顿时灰飞烟灭。 这个故事中，阿基米德与他所指挥的妇女所拿的铜镜，所组成的铜镜方阵恰好构成了凹面镜，阳光的集中点恰是凹面镜的焦点。就这样，阿基米德利用太阳点燃了侵略者的舰队。 这件事是否真实？人们争论了2000年。1973年希腊工程师萨卡斯组织50名水手，每人拿一面长方镜，把反射光都集中在一艘小船上，几秒钟后小船冒烟，两分钟后小船起火。尽管如此，对于用铜镜能否火烧古船，至今仍有争论。但争论并没有阻止人们应用这一原理利用太阳能的脚步。 今天，如果你来到今天的西西里岛，你会看到传说中火烧战船的地方出现了一片玻璃镜的海洋。在巨大的广场上，立着180面大玻璃镜，镜面的总面积共有6200多平方米。这些镜子反射的阳光都会自动汇聚到广场中心的中央塔,中央塔有55米高。有趣的是，太阳东升西落，180面玻璃镜会自动地左旋右转，始终把反射光集中到中央塔上。这里并没有叙拉古的妇女去操纵镜子左右转动的是电脑指挥的自动化系统。  这是1980年建成的一座太阳能电站，它位于西西里岛卡塔尼亚省的阿德拉诺镇，由欧洲共同体九国共同投资建造。由于这座太阳能发电站完全是利用镜面取得太阳能的，所以叫叫“塔式镜板型发电站”。180面镜子反射的太阳光集中射到中央塔的接受器上，接受器吸收太阳送来的热，加热锅炉里的水，使它成为温度500oC、压强64个大气压的高温高压蒸汽，这股蒸汽喷出以后便推动涡轮发电，它的发电能力有1000千瓦，它对环境则没有任何污染，太阳能是一种清洁的能源。负责设计这项工程的工程师格雷茨说：“这项工程就是根据阿基米德著名的战争实验设计的。今天我们采用了先进的方法来重复这个实验，而进行这项实验的目的已经完全不同了。”他说得很对，开发利用太阳能是建设优美环境的重要措施。试想，全世界的火电厂若是全不烧煤烧油，都变为太阳能电站和水力发电站、风力发电站，将会减少多少污染啊！ “塔式镜板型发电站”是利用太阳能发电的一种方式，随着光电转化技术的成熟，现在人类普遍采用太阳能电池板直接将太阳能（热）转化成电能。  太阳灶也是利用凹面镜汇聚太阳光的原理获取太阳能的设备。将镜面正对太阳，将锅或待加热物品放在面镜的焦点上，就可以用太阳的热加热或做饭炒菜。   奥运会圣火 1936年，奥林匹克历史上首次举行了激动人心的圣火接力仪式。火炬穿越了希腊、保加利亚、南斯拉夫、匈牙利、奥地利、捷克斯洛伐克、德国7个国家，全程3050公里，共有3331人参加了火炬接力。火炬所经过的城市都举行了隆重的欢迎仪式，并设立专门的祭坛点火。声势浩大的火炬接力活动获得极大的成功，不仅唤起了世人对奥林匹克的热情，传播了奥林匹克的精神，也为后来的奥运会树立了典范。圣火起源于古希腊神话传说。相传古希腊神普罗米修斯为解救饥寒交迫的人类，瞒着宙斯偷取火种带到人间。古希腊在每届奥运会举行以前，人们都要在赫拉神庙前点燃圣火。现代奥运会创立后，最初并没有沿袭这个传统，直到1920年第7届安特卫普奥运会上，为了悼念第一次世界大战中死去的人们，主办者在主会场点燃了象征和平的火炬，不过既没有进行火炬传递活动，也没有从古奥林匹亚采集火种。1934年，国际奥委会决定，在奥运会期间，从开幕到闭幕，主会场要燃烧奥林匹克圣火，并且火种必须采自希腊的古奥运遗址--奥林匹亚，并以火炬接力的形式传到主办城市。从此，圣火传递成为每一届奥运会必不可少的仪式。 从1936年柏林奥运会开始，每届奥运会前，在奥林匹亚的赫拉神庙遗址前都要举行庄重的点火仪式，国际奥委会、奥运会主办地和当地的官员都要出席。身着古装的希腊少女用聚光镜（凹面镜）采得火种，然后用火炬传到雅典，再由雅典传到主办城市。在火炬接力途中，如遇高山峻岭、江河湖海时，则可用飞机、轮船运送。火种必须在奥运会开幕前一天到达主办城市，在开幕式举行时由最后的火炬接力者在人们的欢呼声中点燃位于主体育场的“奥林匹克圣火”。  用冰取火 凸透镜能将沿它的主轴透光的光线汇聚在另一侧的焦点上，光被阳光汇聚在焦点的同时，也将太阳的热汇聚在焦点。在文学作品或影视剧中，常有身处困境没有火种的人利用冰或水等透明材料制作凸透镜，成功汇聚太阳的热，获得火种的情节。下面是小学语文课本中名为《用冰取火》的课文，叙述的是探险者在南极用冰取火的故事。   从前，有一个探险队到达了南极洲。那正是南极洲的夏季，说是夏季，其实也在零下20摄氏度左右，南极的夏天没有黑夜白昼之分，柔和的太阳一直徘徊在天空，把它那几乎使人感觉不到的温暖默默地赐给探险队员们。 南极的天气变化无常，探险队员们顽强地抵搞着无情的大自然带来的寒冷和风暴，进行科学探测。当他们到达一个孤岛上时，一件意想不到的事情发生了：要动手生火烧水做饭，打火器却找不到了，能找的地方都找了，也不见打火器的踪影。 没有火，就不能工作；没有火，就不能生活；没有火，生命就受到威胁。 大家一筹莫展，陷于绝望。 “难道就真的束手无策，等待无情的死神到来？”一个年轻的队员，望着惨白无力的太阳和茫茫的冰原，久久地思索着。 他取了一块冰，用小刀轻轻地刮，用温暖的双手不断摩挲，慢慢地，做成了一个光洁透明的半球形的“冰透镜”。 他举着“冰透镜”，向着太阳，让太阳光穿过“冰透镜”，形成焦点，射在一团干燥蓬松的火绒上。一分钟，两分钟……火绒冒出一缕淡淡的青烟。又过了一会儿，火绒上出现了一个红点，接着便燃烧起来了！ 这团红红的火，驱散了死的威胁，带来了生的欢乐；这团红红的火，恢复了探险队员们的正常生活。他们欢呼，跳跃，像在欢庆一个重大的节日。 (责任编辑：admin) |