挖空鏡片也能聚光？這天才發明，讓百萬船隻躲過暗礁

發明菲涅爾透鏡的人真是個天才 一塊看起來像水晶吊燈式的玻璃 居然能成爲航海史上最偉大的革新之一 早期的燈塔其實特別簡單 就是在山頂上點堆火 後來慢慢變成有平臺的小建築 再到專門設計的塔樓 但燈塔建造者很快發現 真正限制能見度的不是高度 是光的強度 普通的燈就是個光源 光往四面八方散 水手能看到的也就那麼一丁點 而且光走得越遠能量越弱 就算把燈的功率調大 效果也不明顯 所以關鍵不是加量而是聚光 一開始採用在燈後 裝了個拋霧面反射器的方式 把光線往前聚攏 但這樣只能照亮一個方向 於是他們又讓整個裝置緩緩旋轉 讓光束掃過海面 這樣船上的水手就能定期看到閃光 不過問題來了 想要光線傳得更遠 就需要在前面加個透鏡 和普通透鏡 想要做大會特別笨重 不僅重量和成本增加還難安裝 根本沒法用在燈塔上 並且透鏡裏很多地方 其實沒起到折射光的作用 比如一束光按特定角度進入鏡片 就算把中間沒用的玻璃挖掉 光的折射路徑也不會變 因爲空氣和玻璃的密度差 纔是決定折射的關鍵 如果把厚重鏡片裏的 冗餘部分全挖掉 只留下能折射光的關鍵部分 也就是一圈圈帶弧度的三角形結構 再把這些結構拼起來 填補上空氣間隙 最後壓成平面 這樣原先的凸透鏡 就會變成無數個同心圓環 每個環都保持着原來的折射角度 透鏡的重量減輕了四分之三 透光率卻絲毫不打折扣 這就是菲涅爾透鏡 把這透鏡安裝在燈塔上 上下配點輔助鏡片 幾乎能把燈的光全部聚攏起來 沿着一個方向射出去 再把之前的拋物面反射器 也換成一組透鏡 兩邊就都能聚光了 有些燈塔用的是旋轉透鏡 裏面裝着好幾個菲涅爾透鏡 相當於弄出多個高度聚焦的光柱 在調整轉速海上 就能看到規律的閃光 辨識度特別高 除了閃光有的燈塔左右兩邊 還裝了紅色綠光片 透鏡背面塗了不透明的漆 防止光射到陸地上 水手要是看到紅光 就知道附近有危險的暗礁 不過這個天才發明還有個小缺點 只能晚上用 白天太陽太亮 燈塔射出來的光根本看不見 這要怎麼辦呢 解決方法也很簡單 給燈塔刷上紅白相間的條紋就行了 這樣白天在海上也能一眼看到 相當於白天的救生信號 當然不是所有地方都能建燈塔 有的海牀不穩 有的建起來太貴 這時候燈船就派上用場了 它和燈塔用的技術一模一樣 唯一區別就是裝在船上 能固定在指定位置 又便宜又好部署 如今雖然有了GPS 燈塔和燈船的作用弱了點 但全球還有3000多座燈塔在服役 現在的燈塔大多是自動化的 有些原來的旋轉鏡片 換成了電子閃光燈 但核心原理始終沒變