Описание использования выпуклого стекла для концентрации лучей Солнца приводится в пьесе Аристофана «Облака» (424 г. до н. э.). Информация о способе разжигания огня при помощи линзы и солнечного света в Римской империи содержится в трудах Плиния Старшего (23–79 гг.). Сенека (3 г. до н. э. – 65 г.) упоминал об увеличительном эффекте, создаваемом стеклянным шаром, наполненным водой.

Таким образом, задача сводится к определению профиля собирающих «линз», которыми, по сути, являются грани, и, как следствие, выявлению главной оптической оси и точки фокуса f.

Рассуждая абстрактно, наилучшим вариантом конструкции принимающей системы, имея ввиду энергетическую эффективность ее функционирования, была бы сферическая форма боковых сторон. Однако в реальных условиях создать пирамиду, у которой грани имели бы вместо треугольной поверхности окружность, крайне затруднительно. Это обусловлено, в первую очередь, существенным уменьшением прочностных свойств строения.

Если допустить, что сооружение-приемник энергии имеет вид куба, то оптическая ось пройдет точку, определяемую пересечением диагоналей граней. Тогда фокус будет находиться в геометрическом центре куба (рис. 2).

Рис. 2. Приемник энергии в виде куба

В идеале линза представляет собой половину шара с центром на середине грани и диаметром, равным ее высоте. Но в этом случае происходит пересечение сферических поверхностей, что в принципе невозможно (рис. 2 а). Поэтому максимальная выпуклость грани будет определяться дугой окружности, имеющей радиус R₁, ограниченной хордой, которой является сторона куба и его диагоналями. Центры окружностей располагаются в точках с₁, с₂, с₃, с₄ пересечения линий, соединяющих середины противоположных граней и первоначально построенных окружностей (рис. 2 b). Предполагая вогнутость граней, определение радиуса кривизны внешней поверхности R₂ производится аналогичным образом, т. е. центры окружностей с₁₁, с₂₂, с₃₃, с₄₄ находятся в точке пересечения оси и окружности радиуса R₁, а R₂, так же как и R₁, представляет собой перпендикуляр, проведенный из центра окружностей к диагонали куба (рис. 2 с).

Изложенный для куба принцип проектирования граней как концентраторов внешних энергетических потоков, может быть использован применительно к пирамиде. При этом следует рассмотреть два варианта, когда внешняя поверхность грани плоская и вогнутая внутрь. Тогда в качестве аналога служат плоско-выпуклая и вогнуто-выпуклая (положительный мениск) линзы соответственно. В обоих случаях главная оптическая ось является перпендикуляром, проходящим через середину грани, которая (по формальному признаку) является равнобедренной (равнобокой) трапецией.

В соответствие с физикой явления, при условии поступления энергии от удаленного источника (в основном, Солнца) размещение фокуса будет находиться на пересечении главной оптической оси и вертикальной оси конструкции, на незначительном удалении от выпуклой поверхности линзы.

Текст предоставлен ООО «ЛитРес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.