可能大多数朋友都玩过用放大镜(凸透镜)聚光点燃火柴的游戏,不过这需要在阳光下进行才能做成,也就是说只有将阳光汇聚到一个点上,才能有足够高的温度点燃火柴,那么如果在月光下,将月光汇聚到一个点上,也可以点燃火柴吗?
应该还没有人做过这样的事情,真做的话也未必能成功,但是从理论上分析来看,其实这样也是可以点燃火柴的 。因为从热力学的角度看,用放大镜聚光的过程就是一个在一个点上增加能量的过程,只要能将能量汇聚到一定的限度,达到火柴的燃点就可以点燃它了 。
不过有的朋友可能会说,月光是反射的太阳光,它不同于太阳直射的光线,而是太阳光照射到月亮上之后反射过来的光线,这是一种冷光,它本身的温度很低,怎么可以点燃火柴呢?
然而光本身就是一种电磁能量波,它没有什么热冷之分,只要能将足够多的光汇聚到一起,那么能量必然增加,所以光源不是关键,而放大镜汇聚光线的实质也是增加了汇聚点能量的密度,体现在汇聚点的物质上,也就是温度的增加了 。
无论是阳光还是月光,它们都是一种光线,都属于电磁波,积聚起来都会使能量增加密度 。而且其实阳光本身的温度也不足以点燃火柴,但是由于汇聚了大片的阳光于一个点上,于是使得这个点积聚的能量密度是同样面积阳光的很多倍,导致火柴头表面的温度达到了燃点,才点燃了火柴 。
从这个道理来看,其实用月光也是一样的,只要汇聚了足够多的月光,能量也一样可以增加到火柴的燃点上,实际上不仅是月光可以,只要接收汇聚的面积足够大,就是星光也能把火柴点燃 。
但是,由于月光和星光相对于阳光的能量密度都实在太低,所以需要比阳光增加很多倍的面积接收光线并汇聚起来,才能达到火柴的燃点(火柴中红磷的燃点于250摄氏度) 。利用月光的话,估计晴朗夜空满月的月光下,需要直径5~10米的凸透镜才能做到,这么大的凸透镜是找不到的,而且月光穿过凸透镜还会有一种光线衰减作用,所以实际操作中是很难用月光将火柴点燃的,虽然理论上可以,但基本没有现实实现的可能性 。
看上去如同问用一个足够长且足够硬的杠杆在一个合适的支点上能否撬动地球一样,但其实不然,给个杠杆和支点确实能把地球撬动,但月光却不可以被加温,这是很多人都会走进的死胡同 。为什么这么说,下面小地就从月光、放大镜以及火柴的特性来一一进行分析 。
一、月光
月球是离我们人类最近的天体,它与地球一样也是不发光不透明的不完全规则的球体 。尽管月球不能自己发光,但我们实际上还是能够看到较为明亮的月球高高挂在天空,这是因为月球将照射在其表面的部分太阳光散射回太空,而有约7%的散射光线到达地球 。
从课本中我们学到过几乎所有的光能都可以转化为热能,利用这一点人类发明了太阳灶、太阳能热水器、太阳能发电机等等,而月光的实质就是太阳光在月球上被散射的光,因此月光是有一定温度的,只是因为月球散射出的太阳光到达地球的比例较少,因此地面上单位面积所接受的月光能量十分微弱,几乎不会引起被照射物体的温度上升 。
二、放大镜
放大镜是用来观察物体微小细节的简单目视光学器件,它是焦距比眼的明视距离小得多的会聚透镜 。而放大镜聚光原理实际上就是物理课本中讲的光线折射现象,利用放大镜聚光原理可以使光线会发生偏转,不再沿着原来的传播方向进行传播了,而是全部汇聚到了凸透镜的中垂线上的一点相聚,形成焦点,以此来达到聚光升温的作用,当温度达到可燃物燃烧的环境温度时,物质就会燃烧 。
【用放大镜汇聚月光能点燃火柴吗,多少倍放大镜可以聚光点燃火柴】三、火柴
火柴是利用强氧化剂和还原剂的化学活性结合物体摩擦生热的原理,制造出的一种能摩擦生火的一种取火工具 。火柴头是由氯酸钾(KClO3)、二氧化锰(MnO2)、三硫化二锑(Sb2S3)、硫(S)等物质混合而成的,其燃点约为400°,火柴盒两边用来擦燃火柴的纸是由P(红磷)做成的,当一声“呲啦响”,火柴被点燃 。
总之,月光有温度不假,但是它的温度是极低的,不然为何人体感受不到它的丝丝暖意而以凄凉称之?尽管用超级无敌大的放大镜来聚合月光成为一个点,其温度还是极低的,它无非是把无数条温度很低的光线聚合到一起使其无限接近月光的那个正常温度而已,就好比两杯开水混合到一起打死都不会是200度一样,只能说无限的接近或等于100度 。
综上,多少倍的放大镜聚合月光都不能点燃火柴,原因就是聚合的月光温度过低,达不到火柴的燃点 。如果题主非要晚上靠火柴取火又没有火柴皮,小地建议您靠摩擦石头或木头生热再点燃火柴吧,这个靠谱一些!
推荐阅读
- 皮肤过敏用哪些护肤品补水修护 过敏皮肤用什么补水
- 花椒叶能代替花椒吗,怎么样用,花椒叶和花椒有什么区别
- 皮肤高度过敏用什么保湿 过敏皮肤怎么保湿
- 抗过敏护肤品哪个牌子好用 过敏皮肤用什么护肤品
- 老年人最适合使用什么智能手机
- 抗过敏护肤品10强排行榜 过敏用什么化妆品
- 擦芦荟胶之后要洗掉吗 芦荟胶祛痘的正确用法
- 可利用的自我资源有哪些
- 芦荟胶可以天天用吗 芦荟胶能天天用吗
- 芦荟胶正确使用方法在这 芦荟胶涂脸正确方法