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光反射

光學》阿基米德死光
【記者李名揚】

早在2200年前,羅馬艦隊進攻義大利西西里島名城雪拉庫斯,傳說希臘科學家阿基米德就曾用鏡子聚集陽光,製造「死光」點燃敵艦;發現(Discovery)頻道去年模仿製造文獻記載的阿基米德鏡子,企圖點燃漁船可是失敗,麻省理工學院最近再度實驗,成功點燃木船,但火勢不大。

清華大學物理系教授施宙聰說,以現代科技,做出完美凹面鏡聚光點燃木船不成問題,但古時候可能沒辦法做出平滑精準的凹面鏡,要用很多人力,拿著很多平面鏡,模擬一個大凹面鏡,才能聚光。

至於模擬方式,施宙聰說,可想像大凹面鏡,切割成很多小平面鏡,就是每個人站的位置及拿鏡子角度;問題出在所有人的鏡子反光,須聚焦在很小的一個區域,能量才強到足以點燃木船,但人力操作要做到這點並不容易。

光學》衛星反射雷射光
【記者李名揚】

現代科技進步神速,利用鏡子反射光線的構想,也從地面延伸到太空,20年前,就有科學家想在人造衛星上裝設鏡子,把太陽光反射到冬天日照減短的地區;美國則想利用衛星上的鏡子反射雷射光,當作傳輸能量的管道。

國家實驗研究院院長李羅權指出,美國阿拉斯加地區盛產天然氣,美國曾想建造運輸管,將天然氣運回美國本土利用,但建造費昂貴,遲未動工。

科學家曾提出一種構想,就是利用阿拉斯加的天然氣作為能量來源,驅動雷射發射器,朝衛星發射高強度雷射;再利用裝置在衛星上的鏡子,將雷射反射到美國首都華盛頓的接收器,並以這道雷射作為能量來源,驅動發電機,轉換為電力供給民眾使用。

光學》Q&A︰矮山何以能遮日?
【記者李名揚】

Q︰奧地利山城拉騰堡因為南邊佇立拉特山,冬天有4個月照不到太陽,台灣的山也很多,會不會也有些地方到了冬天就照不到太陽?

A︰地球有四季,是因地軸傾斜23.5度,台灣約是北緯22度到25度,拉騰堡大約是北緯47度;冬天陽光從南往北照,南邊有高陡的山峰,就會遮住太陽。

冬至時拉騰堡到地心連線和陽光照射的夾角高達70.5度,南邊山脈的坡度只要大於19.5度,就會造成陰影;但台北到地心連線和陽光照射的夾角,只有48.5度,因此南邊山脈坡度必須大於41.5度,才能遮住太陽。

台大地質系教授陳于高表示,一般的山,若斜度大於30度,就會經常崩坍;奧地利和台灣的山脈都比較年輕,坡度比較陡,結果就造成奧地利很多山脈會造成這種「冬天完全擋住陽光」的情形,台灣則沒有。

不過陳于高又說,有些岩石比較緻密,支撐力較強,會讓山脈斜度超過30度,甚至可到接近90度,形成懸崖;若在拉騰堡和台北有2座同樣高度的懸崖,從三角函數計算可知,在拉騰堡產生的陰影長度,幾乎是台北的2.5倍。

【2005/12/30 聯合報】

.sun light 陽光

.daylight 晝光

.lighting 照明

.illumination 照明

.reflection 反射

.concave mirror 凹面鏡

.convex mirror 凸面鏡

.focusing 聚光

.angle 角度

.shadow 陰影

.Archimedes 阿基米德

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