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灯台からの光は何マイルも離れたところからどのように見えるのですか?

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灯台からの光は、照明システムの設計により、何マイルも離れたところから見ることができます。このシステムは Augustin Fresnel によって設計され、レンズとリフレクターを使用して光を捉えて特定のポイントに集中させるため、非常に強力です。システムで使用されるレンズは非常に薄く、光源からより多くの光を取り込み、ランプの強度を高めます。システムから放射される光ビームは、20 マイル (32 キロメートル) 以上離れた場所からでも見ることができます。

灯台は、何百年もの間、多くの詩人や語り手の憧れと魅力の対象でした。海のこれらの背の高い、孤独な構造物は、平和な海域だけでなく、最も困難で挑戦的な状況でも、何世代にもわたって船や船員を導いてきたので、これは驚くべきことではありません.

クレジット:Dominique Lavoie/Shutterstock

灯台から放射される強力なビームは、海にいる多くの船やボートにとって驚異的な航行支援となっています。灯台が放つ光が何マイルも離れた船員に見えるのはなぜだろうと思ったことはありませんか?それは魔法の光ですか、それとも何らかの科学が働いているのでしょうか?

灯台とは?

灯台は高い建物 (通常は塔のような構造) で、海上での航行を支援するために強力な光線を発するランプとレンズのセットが含まれています。この光は遠くからでも見ることができ、船を安全な港に誘導したり、危険な岩から遠ざけたりするのに役立ちます。

ライト ビームを生成する灯台の主な機能をサポートするために、灯台には、昼夜を問わず光を確実に照らすための重くて扱いにくいシステムが含まれていました。これに加えて、灯台にはボートハウス、霧信号ビル、システム管理者の居住区、オイル ハウスがあることがよくあります。

灯台の建設

古代の灯台
(クレジット:Kiev.Victor/Shutterstock)

同じ灯台は二つとないと言われています。かつて灯台は、木材、鋳鉄、レンガ、石、コンクリート、その他のさまざまな物質など、地元で簡単に入手できる材料を使用して建設されていました。灯台の現場構造も大きく異なります。水を見下ろす陸上に建設されたものもあれば、岩の小さなパッチの上に沖合に建設されたものもあります。高さもスイートによって少し異なります。たとえば、非常に高い崖の上に灯台を建てる場合、崖の高さによって灯台の高さが増しているため、灯台を高くしすぎる必要はありません。

ライト システムの設計

これにより、最初の質問にたどり着きます。光がこれほど明るく輝く理由は何ですか?

クレジット:somchaij/Shutterstock

灯台の機能はすべて、光の強さに帰着します。フランスの発明家 Augustin Fresnel は、光は実際には 波の形で移動する 一種のエネルギーであると推測していました (当時はあまり知られていませんでした)。光が波で移動したことを考えると、それらを一点に収束させたり、特定の点からさまざまな方向に偏向させたりすることができました。彼はこの原理を利用して、光を捉えて特定の点に集中させることができるレンズとリフレクターを作成し、非常に強力にしました.

クレジット:saraporn/Shutterstock

フレネルは、大口径で焦点距離が短いレンズも製造しました。 .彼が作ったレンズは、当時存在していた従来のレンズと比較して非常に小さい (場合によっては、ガラス板と同じくらい薄い)。最後に、それらを非常に特別なものにしているのは、フレネル レンズが光源からより多くの光を取り込めるため、ランプの強度を高めることができることです。

フレネルが作成した最初の灯台システムは、高度に研磨されたプリズムと、同心円状に配置されたそのようなレンズのアレイで構成されていました。このシステム内に含まれる光源からの光線は (レンズを使用して) 一緒に結合されたため、結合された強度は光源自体よりもはるかに大きくなりました。

このような独創的なシステムから発せられる光線は、20 マイル (32 キロメートル) 離れたところからでも見ることができます!

より自動化された技術の出現に続いて、灯台守やその他のリソースの存在はあまり望ましくなくなり、自動ランプ交換機が出現し、そのような従来の手段の必要性がなくなりました.幸いなことに、フレネルが提示した優れたデザインは、今でも世界中の灯台に適用されており、今日まで無数の海の人々を導いています.


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