點(diǎn)奧運圣火、在太空發(fā)電……太陽(yáng)能還有多少驚喜是你不知道的?
來(lái)源:科普中國
發(fā)布時(shí)間:2024-07-27
瀏覽次數:992

版權歸原作者所有,如有侵權,請聯(lián)系我們

審核專(zhuān)家:錢(qián)航 中國航天科技集團一院航天科普專(zhuān)家

北京時(shí)間7月27日(當地時(shí)間7月26日),第33屆奧林匹克運動(dòng)會(huì )將在法國巴黎開(kāi)幕,穿越百年,奧運圣火將再次點(diǎn)燃浪漫之都。

回顧奧運圣火的傳遞歷程,4月17日,巴黎奧運會(huì )火種在奧林匹克運動(dòng)發(fā)祥地——希臘伯羅奔尼撒半島的古奧林匹亞遺址采集成功,7月14日,奧運圣火傳遞到巴黎。

圣火采集 來(lái)源:新華社

太陽(yáng)與奧運圣火

火種采集儀式在第一屆古代奧運會(huì )舉辦地———希臘古奧林匹亞舉行,圣火將古代奧運會(huì )和現代奧運會(huì )聯(lián)系在一起。奧林匹克圣火自古以來(lái)就是和平與友誼的象征,還代表著(zhù)人類(lèi)以火為象征緊密團結在一起的積極價(jià)值觀(guān)。

2024年4月16日,在巴黎奧運會(huì )圣火火種采集儀式上,扮演女祭司的演員手捧火種罐。來(lái)源:新華社

不同于人工手段點(diǎn)火,為了彰顯圣火的純凈,火種采集自太陽(yáng)光。采集過(guò)程非常簡(jiǎn)單,用凹面鏡匯聚太陽(yáng)光點(diǎn)燃在采集火炬上的膠片?;鸱N采集儀式開(kāi)始前會(huì )進(jìn)行彩排。彩排中采集的火種將予以保存,以備采集儀式當天天氣條件不佳時(shí)之需。巴黎奧運會(huì )火種采集就遇到了陰天狀況。

2024年4月15日,扮演最高女祭司的瑪麗·米娜(前左)在巴黎奧運會(huì )火種采集儀式彩排中取火。來(lái)源:新華社

在巴黎奧運會(huì )圣火火種采集儀式上,扮演最高女祭司的演員瑪麗·米娜從燃燒的火種罐中引燃火炬。來(lái)源:新華社

太陽(yáng)與凹面鏡

奧運圣火的關(guān)鍵在于要有火,凹面鏡中并無(wú)火,為何也能取火點(diǎn)燃火炬?又為何有了凹面鏡,還要考慮天氣原因,在彩排中備采火種?

這就需要說(shuō)說(shuō)太陽(yáng)光和凹面鏡之間的微妙聯(lián)系了。

凹面鏡,即凹面的拋物面鏡,起聚光作用。拋物線(xiàn)有一個(gè)重要性質(zhì):平行于對稱(chēng)軸的直線(xiàn)經(jīng)過(guò)拋物線(xiàn)反射后匯集于拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)。

采集圣火的拋物面內部涂了反光層,當它正對著(zhù)太陽(yáng)時(shí),太陽(yáng)光線(xiàn)平行于拋物面的對稱(chēng)軸,經(jīng)拋物面反射后,陽(yáng)光都聚集在拋物面的焦點(diǎn),使得焦點(diǎn)處的溫度非常高,能夠達到火炬燃料的燃點(diǎn)。而女祭司將火炬燃口置于凹面鏡焦點(diǎn)處,這樣反射的太陽(yáng)光就把火炬點(diǎn)燃了。

拋物面能夠將平行光線(xiàn)反射聚集于焦點(diǎn),反之,置于焦點(diǎn)處的光源發(fā)出的光線(xiàn)經(jīng)拋物面反射后也將變成平行光線(xiàn)。比如,我們常用的手電筒、汽車(chē)前燈以及探照燈等都有拋物反射面。

太陽(yáng)還能干什么

大家最先想到的,可能就是太陽(yáng)能發(fā)電了。

太陽(yáng)能發(fā)電是通過(guò)水或其它介質(zhì)和裝置將太陽(yáng)輻射能轉換為電能的發(fā)電方式,目前主要有兩種基本途徑:太陽(yáng)能熱發(fā)電和太陽(yáng)能光發(fā)電。

太陽(yáng)能熱發(fā)電

先將太陽(yáng)輻射能轉換為熱能,然后再按照某種發(fā)電方式將熱能轉換為電能,即太陽(yáng)能熱發(fā)電。

這其實(shí)也是利用了凹面鏡拋物面聚光原理。平行軸線(xiàn)入射的光線(xiàn)經(jīng)拋物面反射后會(huì )聚焦至焦點(diǎn)處,如果在焦點(diǎn)放置接收能量的裝置,就可以產(chǎn)生高溫,如果有高溫熱源就有了發(fā)電的可能。

目前根據聚光系統收集太陽(yáng)能輻射方式的不同,太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)主要分為塔式、槽式、線(xiàn)性菲涅爾式和碟式四大類(lèi)形式。

我國首座太陽(yáng)能熱發(fā)電實(shí)驗電站——北京延慶八達嶺太陽(yáng)能熱發(fā)電實(shí)驗電站,于2012年系統貫通后,首次太陽(yáng)能熱發(fā)電實(shí)驗獲得了圓滿(mǎn)成功。這標志著(zhù)我國是繼美國、德國、西班牙之后,世界上第四個(gè)實(shí)現大型太陽(yáng)能熱發(fā)電的國家!

太陽(yáng)能光發(fā)電

通過(guò)光電器件將太陽(yáng)光直接轉換為電能,即太陽(yáng)能光發(fā)電。更為常見(jiàn)的太陽(yáng)能發(fā)電方式是光伏發(fā)電,這種光伏電池板隨處可見(jiàn),比如路燈、計算器、熱水器。

光伏發(fā)電技術(shù)在20世紀前半段不斷發(fā)展成長(cháng),但最初一般只用于軍工領(lǐng)域,直至1973年第一次石油危機,人們開(kāi)始把光伏發(fā)電的應用轉移至民用領(lǐng)域。

比如航天領(lǐng)域的衛星與空間站的供電,或者是裝上光伏電池的太陽(yáng)能飛機,可以不間斷的連續飛行。未來(lái)甚至可能把太陽(yáng)能發(fā)電站建在太空中,將電能無(wú)線(xiàn)傳輸至地面接收站或給空中的飛機續航。

太陽(yáng),這個(gè)地球上光與熱的來(lái)源,形成了風(fēng)雨,養育了萬(wàn)物。相信隨著(zhù)人類(lèi)社會(huì )的進(jìn)步,未來(lái)對太陽(yáng)的開(kāi)發(fā)一定可以再上新臺階!

歡迎掃碼關(guān)注深i科普!

我們將定期推出

公益、免費、優(yōu)惠的科普活動(dòng)和科普好物!


聽(tīng)說(shuō),打賞我的人最后都找到了真愛(ài)。
做科普,我們是認真的!
掃描關(guān)注深i科普公眾號
加入科普活動(dòng)群
  • 參加最新科普活動(dòng)
  • 認識科普小朋友
  • 成為科學(xué)小記者
欧美精品v欧洲精品|国产三级视频在线播放线观看|91精品欧美一区|精品综合久久久久久98|亚洲自怕偷柏图