从零开始的魔法帝国

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第189章 菲涅尔透镜

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与阿兰城里暗地里的波谲云诡不同,耶卡最近全心的投入到灯塔的研发工作。

这次要做灯塔他需要突破两个技术,一个是玻璃的制造工艺,一个是透镜的磨制工作。

玻璃的制造与磨制工艺在费罗伦已经相当不错,但是依旧有些关键点没有跨过。

其中一个就是玻璃的气泡问题。

因为材料和玻璃温度的问题,玻璃制造中一直存在气泡无法消除,这也使得现在的玻璃制品有着让人难以忍受的缺憾。

而没有气泡的完美玻璃,要么是运气之下才能得到,要么就是魔法师才能制造。

没错,代表费罗伦最高生产力的魔法师确实有办法生产没有气泡的玻璃。

对于怎么消除气泡耶卡也有所了解,其中一个办法就是搅拌,让气泡里的气体重新溶解于玻璃之中。

另外还有一个办法就是加热。

因为费罗伦使用木炭当燃料,所以炉温并不是很高,对于一些玻璃来说根本就达不到液化的程度,仅仅变成一坨粘稠的东西。

在这种粘稠的东西之中,气泡是难以像在水中那样漂浮起来的,只能掺杂在玻璃之中,形成玻璃中逼死强迫病,吓死密集恐惧症的瑕疵。

如果给玻璃加温到更高的温度,玻璃的流动性就会大大增加,也会变得更“稀”,那些比较大的汽泡就会漂浮到玻璃液的表面,再把小的搅拌溶解,这样处理之后就能把气泡彻底消除。

恰好耶卡在伊尔的时候就研究出了一套加热的魔法阵,所以这次自然也就给盖伊的玻璃工坊也搞上了。

当然搞之前也签了契约,耶卡将在把技术传授给盖伊之后,对他的玻璃工坊也占有了一定的股分。

如果说玻璃的质量还是一个好解决的问题,那要做一个大的玻璃透镜就相当麻烦了。

第一是玻璃制品太大的话,因为热胀冷缩的原因,在不同的大小厚薄粗细的部位会形成不同的应力,如果处理不好,这些应力会直接把玻璃制品拉扯破碎。

这个问题当然也有解决办法,那就是使用退火。

所谓退火就是让玻璃慢慢的冷却,让热胀冷缩形形成的应力在凝固之前都释放出去,最终达到减小应的目的。

第二个问题就是大麻烦了,那就是透镜的制作。

透镜可以把焦点的点光源变成平行光源,平行光源因为对光线的利用更集中,所以可以传播更远的距离。

耶卡要做的灯塔就是想利用这个原理。

在费罗伦,灯塔还是比较原始的构造,只是在上面点上一堆火,高级点的则是利用魔法阵得到强光。

魔法中可以产生强光的法术不少,有闪光术,光亮术,还有一些射线魔法都可以产生不错的光线。

但是,这样的灯塔消耗都非常大,并且在海上较远的地方再亮的光也变得非常微弱。

虽然也有类似光线束的魔法,但它们的等级都比较高,消耗更是大到难以承受。

这也是耶卡更想用透镜把光变平行光,而不是继续在魔法上进行研究的原因。

但是,能用在灯塔上的透镜,那会变得非常的大。

为了解决这个问题,耶卡采用的是菲涅尔透镜。

学过基本光学折射原理的肯定都知道,光之所以能折射,就是因为不同介质中光速不同,所以光线在经过介质交界面时会发现转弯现象。

而透镜能把平行光聚集到一点,或是把点发散的光变成平行光,那是因为它有一个圆弧形的表面。

由上面的折射原理可以知道,真正起作用的只是这个曲面,透镜中大部分玻璃介质其实是不需要的。

所以,当把这些玻璃以平面圆的方式去掉,让弧面保持原本的曲线落到另一面上,就形成了一个圆环阶梯形的透镜,这就是菲涅尔透镜。

菲涅尔透镜依旧可以保留把点光源变成平行光的能力,但是重量就可以大大的降低。

但是菲涅尔透镜的制造很是复杂,耶卡得仔细的勾画设计,还得想出制造的流程。

不过,除了直接制造菲涅尔透镜外,还有一个办法,那就是单独制造菲涅尔透镜的环行齿状透镜,这样用一组棱镜也可以组成菲涅尔透镜的效果。

这种棱镜组因为长得像牛眼,所以被称为牛眼透镜。

有了思路,耶卡立刻带着玻璃工坊的老板加学徒一起开始工坊的改造工作。

先是利用耶卡的魔法阵制造出一个新的玻璃炉子,在尝试了搅拌与高温确实有效之后,耶卡把这件事让给别人来继续改进。

他则开始设计透镜的模具和制造方式,也多亏了以前学过的几何知识,很快就找到制造透镜模具的办法。

其实办法也很简单,因为是一套弧形,所以耶卡就先在一大块木板上,利用一个圆心,画出不同的圆弧做出一个菲涅尔透镜的剖面。

然后再把这个剖面以中心为位为圆心,旋转之后把整个模具的透镜曲面做好。

之后就等着把玻璃夜倒入其中,然后在魔法阵的作用下慢慢凝结成形,最后形成透镜的毛坯。

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