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用放大鏡可以利用月光來點燃一張紙嗎?

2024-05-14科學

哇,這個問題太有趣了,給提問的同學點個贊。

先把這個問題的答案寫在最前邊:結論是,不行。

然後我們來聊一聊為什麽不行。

我之前也好奇過這個問題,甚至小時候的我還偷偷的做過這方面的嘗試,當時試過很多次都沒有成功,但當時實在是不能理解,也就把這個事情就放過去了。

現在來看這個問題,其實是可以轉化成一些基礎的物理公式來進行計算的,這部份很繞,看不下去的小夥伴可以直接跳到最後,有非常粗暴的解釋方法。

紙張的燃點能量密度

紙張的點燃溫度約為 233°C(506 K)。根據斯特凡-波茲曼定律,物體表面的輻射強度 與溫度 T 的關系為:

E=σT ^{4}

其中, 是斯特凡-波茲曼常數,約為 5.67×10 ^{−8}W/m {2}K^{4} 。

點燃紙張所需的能量密度為:

E required =σ(506 K) 4 ≈878 W/m ^ 2

其實倒也不用記得這麽復雜,大概就記得要點燃紙張的能量密度是878W每平方米就行。

那平時我們用太陽光確實是可以點燃的,太陽光在地球上的輻射功率有多大呢?

太陽輻射的