探照燈

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二次大戰時代的防空探照燈
愛迪生的「探照燈車」
多倫多市區探照燈
P-2海王星巡邏機2的翼端探照燈

探照燈,是一種裝置,具有強大的光源以及一面能將光線集中投射於特定方向的凹面鏡,用於遠距離照明和搜索的用途。考慮裝置的體積、重量與操作方便,探照燈多數附有腳架或是可移動的載具,大型探照燈甚至有專用的卡車做為載具。

歷史[編輯]

探照燈在軍事方面的使用開始於19世紀,日俄戰爭時雙方的海軍戰艦都用探照燈於夜間搜尋敵方小型魚雷艇。探照燈也常見於海防岸炮陣地與空防部隊。一次大戰約翰·弗雷德里克·查爾斯·富勒首次使用探照燈製造所謂的「人造月光」來輔助夜戰,二次大戰時也曾使用相同的戰術。

二次大戰時期探照燈曾被大量使用於對抗敵方的夜間空襲。當時的防空炮兵同時使用兩具探照燈,由探照燈的仰角可以用三角函數計算出敵方轟炸機的確實高度,然後用以設定高射砲彈信管,達到最大的效果。探照燈對使用光學式投彈瞄準器的轟炸機也能造成相當程度的干擾。

二次大戰時期通用電氣製造的探照燈使用陀螺儀式的燈架,直徑達152.4公分鍍的盤狀凹面鏡,尖峰輸出達8億蠋光電弧光源,專用的15 千瓦的發電機,有效照距可達45到56公里[1]

由於電子監視設備技術的發展,探照燈的軍事用途日漸減少。現今,多數用於廣告,例如汽車經銷商的促銷活動、電影的首映等。

結構和功能[編輯]

探照燈由光源反射器構成,在其前段一般還包含一個或多個光學透鏡。光線先通過反射器曲面鏡球面鏡)聚集成束,再利用光學透鏡位 置和組合的不同來進行控制,最後投射出去。

種類[編輯]

  • 普通型探照燈–一個簡單的盒子中裝有光源(經常是鹵素棒)以及反射器(經常是球面鏡)。
  • 鏡面型探照燈–置於曲面鏡前的光源與透鏡之間的距離可調節。
  • 透鏡型探照燈–光源置於球面鏡前,光源前放置透鏡(內平外凸),所以又稱凸透鏡型探照燈(英 文縮寫為PC)。大型版本的此類探照燈由於凸透鏡的厚度過大,會導致玻璃破碎。因此人們利用直徑階段性縮小的透鏡來解決這個問題。此類探照燈則稱為Stufenlinsenscheinwerfer或者按照發明者Augustin Jean Fresnel)的名字稱為Fresnellinsenscheinwerfer。透鏡型探照燈可以通過調節光源和透鏡之間的距離來調節光線的射出角度。
Optical-path-in-spotlight.gif

Path of rays in a spotlight with planconvex-lens. Changing focus by moving the light source

比較菲涅耳透鏡(1)和正常晶狀體(2)
  • 截面型探照燈
  • 自動型探照燈

探照燈作為武器[編輯]

第一次世界大戰第二次世界大戰期間,巨大的強力探照燈被大量用於戰場。例如:作為防空武器的輔助,用來標記火炮的目標,以及用作海上艦艇的搜索工具。此類強力探照燈多使用1到2米直徑 的凹面鏡,鏡面內部鍍,在焦點處會有兩根厚實的棒。凹面鏡的邊緣用耐熱的石英玻璃製成的圓型頂蓋封住,在需要更換棒 和維護時頂蓋可以拆卸。探照燈的工作原理和鹵素燈相同,需要大量的電能來產生強光。探照燈的光照範圍可以達到數公里以上。探照燈的操作員會試圖用探照燈使轟炸機中隊中的第一架飛機(也叫探路者)的飛行員致盲。探路者的任務是,利用照明彈在目標周圍產生聖誕樹形狀的標記,來引導後面的轟炸機進行 投彈。如果探路者的飛行員被探照燈致盲的話,後面的轟炸機就不知道要如何投彈了。

相關資訊[編輯]

參考文獻[編輯]

外部連結[編輯]