孩子想知道的趣味体育知识:奥运圣火是怎么取得的?

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孩子想知道的趣味体育知识:奥运圣火是怎么取得的?插图

奧运圣火是怎么取得的?是用太阳光来点燃的。你会想,太阳光怎么能点燃东西呢?如果那样的话我们一出门不就被点燃了吗?虽然圣火是被太阳光点燃的,但是必须通过一样工具—凹面镜。我们可以先做个实验,你可以拿一个放大镜,相当是凹面镜放在阳光下,放大镜下面放一张纸。阳光穿过放大镜会变成一个小的光点,不一会儿,被小光点照的地方,就会燃起来。
用球面的内侧做反射面的球面镜叫作凹面镜。凹面镜上的反射现象都遵从光的反射定律。

平行于主轴的光线经凹面镜反射后,反射光线会聚于焦点处。凹面镜的焦点是实际光线的会聚点,因此是实焦点。凹面镜对光线起会聚作用,焦距越小,会聚本领越大。

四条特殊光线:平行于主轴的光线经凹面镜反射后,会聚于焦点;过焦点的入射光线经反射后平行于主轴;过球面中心的入射光线沿原路返回;从顶点入射的光线与其反射光线关于主轴对称。

圣火盆的表面形状为抛物面凹面,上面粘贴反光材料。抛物面是由抛物线绕它的对称轴旋转180°而形成的,传统的方法是用水泥或混凝土制成凹型板,上面粘玻璃反光。当平行光线沿着主光轴方向入射到它的表面时,反射光线都通过它的焦点。

由于太阳光基本上属于平行光线,所以当太阳灶的主光轴指向太阳的时候,平行的太阳光线入射到旋转抛物面表面,经过反光材料的反射,这些反射光线都从它的焦点处通过,在这里形成太阳光线的高密集区。抛物面的焦点就在它的主光轴上。这样,我们把火炬放到抛物面焦点附近时,就可以取火了。

我国古代取火的工具称为“燧”,有金燧、木燧之分。金燧取火于日,木燧取火于木。根据我国古籍的记载,古代常用夫燧”、“阳燧”(实际上是一种凹面镜,因用金属制成,所以统称为“金燧”)来取火。古代人们在行军或打猎时,总是随身带有取火器,《礼记》中就有“左佩金燧”、“右佩木燧”的记载,表明晴天时用金燧取火,阴天时用木燧取火。阳燧取火是人类利用光学仪器会聚太阳能的一个先驱。到公元前2世纪就有人用冰做透镜,会聚太阳光取火。《问经堂丛书》、《淮南万毕术》中就有这样的记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”我们常说,水火不相容,但制成冰透镜相当于用冰做的放大镜来取火,真是一个奇妙的创造。但用冰制成透镜因为无法长期保存,所以后来便出现玻璃制造的透镜。

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