Горящее стекло - Burning glass

Реплика (в меньшем масштабе) горящей линзы, принадлежащей Джозефу Пристли , в его лаборатории.

Горения стекла или жжение линзы большая выпуклая линза , которая может сосредоточиться на солнечные «лучи на небольшой площади, нагревая область и , таким образом , в результате чего зажигания на открытой поверхности. Горящие зеркала достигают аналогичного эффекта, используя отражающие поверхности для фокусировки света. Они использовались в химических исследованиях 18-го века для сжигания материалов в закрытых стеклянных сосудах, где продукты горения могли улавливаться для анализа. Горящее стекло было полезным изобретением еще до того, как электрическое зажигание было легко осуществлено.

Историческое развитие: от легенды к науке

Иллюстрация 1658 года, на которой солнечные лучи фокусируются, чтобы разжечь огонь

Технология обжига стекла известна с древних времен, как описано греческими и римскими писателями, записавшими использование линз для разжигания огня в различных целях. Плиний Старший отметил использование стеклянных ваз, наполненных водой, для создания тепла, достаточно сильного, чтобы воспламенить одежду, а также выпуклых линз, которые использовались для прижигания ран. Плутарх относится к горящему зеркалу, сделанному из соединенных треугольных металлических зеркал, установленному в храме весталок . Аристофан упоминает горящую линзу в своей пьесе «Облака» (424 г. до н.э.).

«Стрепсиад. Видели ли вы когда-нибудь у аптекарей красивый прозрачный камень, которым можно разжечь огонь?»

Известный математик Архимед использовал горящее стекло в качестве оружия в 212 году до нашей эры, когда Сиракузы были осаждены Марком Клавдием Марцеллом . Римский флот был якобы сожжен, хотя в конце концов , город был взят и Архимед был убит.

Легенда об Архимеде породила значительное количество исследований горения очков и линз до конца 17 века. Различные исследователи работали с горящими стеклами, в том числе Анфемий из Тралл (VI век нашей эры), Прокл (VI век) (который таким образом якобы уничтожил флот Виталиана, осаждавшего Константинополь ), Ибн Сахл в его « Горящих зеркалах и линзах» (X век) , Альхазен в своей « Книге оптики» (1021 г.), Роджер Бэкон (13 век), Джамбаттиста делла Порта и его друзья (16 век), Афанасиус Кирхер и Гаспар Шотт (17 век) и граф де Буффон в 1740 году в Париже.

Лавуазье с ardentes чечевицы Французской академии наук

Горящие линзы использовали Джозеф Пристли и Антуан Лавуазье в своих экспериментах по получению оксидов, содержащихся в закрытых сосудах при высоких температурах. К ним относятся углекислый газ при сжигании алмаза и оксид ртути при нагревании ртути . Этот тип эксперимента способствовал открытию Пристли «дефлогистированного воздуха» , который после исследований Лавуазье стал более известен как кислород.

В главе 17 книги Уильяма Бейтса « Идеальное зрение без очков » (1920 г.) , в которой автор утверждает, что наблюдение за солнцем полезно для людей с плохим зрением, есть фигура человека, «фокусирующего солнечные лучи на глазах пациента». Средство горящего стекла ».

Использовать

Война: со времен легенды об архимеде

Архимед впервые использовал горящее стекло в военных целях, горящее стекло использовалось в качестве оружия в 212 году до нашей эры, когда Сиракузы были осаждены Марком Клавдием Марцеллом . Римский флот был якобы сожжен, хотя в конце концов , город был взят и Архимед был убит.

В 1796 году, во время Французской революции и через три года после объявления войны между Францией и Великобританией, Этьен-Гаспар Робер встретился с французским правительством и предложил использовать зеркала для сжигания вторгшихся кораблей британского королевского флота . Они решили не принимать его предложение.

Бытовое применение: примитивное огневое растрескивание.

Горящие очки (часто называемые огненными линзами ) до сих пор используются для разжигания огня на открытом воздухе и в примитивных условиях. Большие горящие линзы иногда принимают форму линз Френеля , похожих на линзы маяков , в том числе для использования в солнечных печах . Солнечные печи используются в промышленности для получения чрезвычайно высоких температур без потребности в топливе или больших запасах электроэнергии. Иногда они используют большой набор параболических зеркал (некоторые сооружения находятся в несколько этажей), чтобы фокусировать свет до высокой интенсивности.

Крупный план плоской линзы Френеля . Эта тонкая, легкая, не хрупкая и недорогая линза может использоваться в качестве горящего стекла в экстренных ситуациях.

Религия: чудо священного огня

В различных религиях горящее стекло используется для зажигания своего рода священного огня .

С VII по XVI век христиане использовали горящее стекло для зажигания пасхального огня во время пасхального бдения . Так, святой Бонифаций (ок. 672 † 754) объяснил Папе Захарию (679 † 752), что он создал новый огонь Великой Субботы с помощью хрустальной линзы, концентрирующей солнечные лучи. Этот процесс также упоминался в богослужебных книгах до Римского Папского собрания 1561 года.

В Камбодже горящее стекло также использовалось с древних времен для кремации королей, а совсем недавно - для похорон короля Сианука. Крематорий короля традиционно готовится брамином Бакус из Королевского дворца в последний день долгих похорон. Небольшие кусочки ароматного агарового дерева помещают под увеличительное стекло, пока оно не загорится. Раскаленное дерево используется для зажигания свечей и передачи огня посетителям, которые обычно приносят зажженные свечи домой.

Спорт: зажигание олимпийского огня

Олимпийский факел , который осуществляется вокруг принимающей страны на Олимпийских играх освещен горящее стеклом, на месте древней Олимпии в Греции .

Популярная культура: популярное явление

Научно-популярная телепрограмма MythBusters попыталась смоделировать подвиг Архимеда, используя зеркала, чтобы зажечь небольшую деревянную лодку, покрытую смолой, но без особого успеха - им было слишком трудно сфокусировать свет своих ручных зеркал на точку, достаточно маленькую, чтобы загореться. лодка. Тем не менее, в эпизоде «Инженерные связи Ричарда Хаммонда», относящемся к обсерватории Кек (отражающее стекло которой основано на зеркале Архимеда), для сжигания деревянной модели было успешно использовано изогнутое зеркало гораздо меньшего размера, хотя и не сделанное из материалов того же качества, что и в усилиях MythBusters .

Смотрите также

использованная литература

дальнейшее чтение

внешние ссылки