打造死亡光線

各位小時候或許都有過用放大鏡燒螞蟻的經歷，雖然那殘忍的情景讓人不堪回首，但是你有沒有想過，用一個直徑約4米的放大鏡來嘗試會是什么概念?簡直就是不折不扣的死亡光線!但問題是要在現實生活中找到這樣大的放大鏡會難倒一大片人，因此，我們可以采用菲涅爾透鏡來代替，完全可以達到相同的效果。

所謂菲涅爾透鏡由法國物理學家奧古斯汀·菲涅爾發明，具有很好的聚焦效果，最初被用作燈塔照明。那么它與一般的放大鏡有什么不同呢?菲涅爾透鏡其實也是普通的曲面鏡片，只不過被劃分出了—系列的同心圓，這樣做是為了更好地聚焦和匯聚能量。當然對于我們而言，更重要的是菲涅爾透鏡成本較低廉，也更容易從日常生活中取得。接下來，為了好好利用1000瓦/每平方米的能量(沒錯，就是你家后院里免費的太陽光)，總的來說，我們的思路是：擁有了大菲涅爾透鏡的鏡片之后，建造一個能讓它直立起來的框架，使它能與太陽光線保持一定角度，然后再更進一步嘗試著將光線校準成一道直射的光束。好了，下面就讓我們開始具體的步驟，甩開膀子開干!

步驟1 獲取鏡片

首先，我們需要弄到一個足夠大的菲涅爾透鏡。同大多數DIY一樣，我們有兩種選擇：廢物利用和自行購買。為了省省錢包，建議各位還是從廢舊電視機入手，最好是背投式。一般的背投式電視機屏幕都有以下兩層結構：外側的透光層和內側的菲涅爾透鏡。因此當你找到了自己滿意的電視屏幕之后，就得將它們分層剝離開來，然后取出寶貴的菲涅爾透鏡。欣賞一下自己的戰利品，然后將電視機的尸體妥當地處理掉吧。當然菲涅爾透鏡的成品也能在網上找到，不過那就得花上你幾百大洋了，要求不用太高，國產的即可。

步驟2 建造一個框架

所需材料：

為了讓鏡片發揮作用，我們必須使得它處于一個既穩定的位置。所以我們得建造一個框架，基本上就是一個大型畫框或相框，它還可以防止鏡片被彎曲或者裂開。

開槽

開槽的目的是確保鏡片正確安置在框架里，槽的大小視具體的鏡片大小而定，總之要使鏡片可以嵌入槽內。同時還要注意控制臺鋸鋸齒的高度，最終我只開了1厘米左右的槽，剛剛好。

切割框架

開過槽之后，你就需要按照鏡片的尺寸來切割木料，使得它們能夠容納鏡片的長度。確保鏡片槽都開在內側，準確測量邊長之后，就按照45度角來切割轉角處的木質邊框，這樣長寬兩條木料就能完美地拼接在一起。

拼接

框架組件與鏡片安放好之后，就開始拼接吧。我加強了木質邊框的轉角處，用木螺釘穿透固定了這三層，具體的固定方法大家可以自行嘗試，總之要夠牢靠，否則就是杯具。

要點：如果你沒有臺鋸這種“高級設備”，還有別的辦法可以開槽。比如使用多層木板拼合的方式來把鏡片固定住。不過還是不建議用螺釘直接打人鏡片來固定，因為鏡片可能會爆裂，后果將會很凄慘。

步驟3 保護眼睛!

有人說保護眼睛有什么值得一提的，不過鑒于這玩意兒的危險程度(不夸張地說，這些鏡片聚焦產生的焦點的亮度和太陽相當)，我還是把它單獨作為一個步驟來說。首先得佩戴你所能找到的最好的太陽鏡，雪山護目鏡就更好了，只有佩戴護目鏡才能有效保護你的眼睛。

如果不戴護目鏡的話，一開始即使直視你也不會覺得有什么不適，然而你會發現過了幾秒鐘之后，當你望向別處時，聚光點還會逗留在你的視野里。視網膜的中心將會變得越來越不敏感，所以當你凝視這個聚光點，它看起來可能不是那么亮。長時間下去可能受到永久損傷，然后……然后你就失明了。因此如果你決定跳過“保護眼睛”步驟，那么希望你會喜歡上布萊葉點字法……

步驟4 測量焦距

接下來，咱們緩一緩，與其繼續制造設備，還不如先測量一下你的鏡片的焦距。記住只有垂直照射鏡面的平行光才能準確測出焦距。也就是說，光源必須是太陽光或者是激光，而且需要極其準確地照射在鏡片上。除非你住在赤道上，有直射過來的陽光，否則使用太陽光來測量焦距會異常困難。在一系列失敗之后，我還是決定使用激光。通過激光，我們力圖找出空間中的一點，這個點是通過透鏡的平行光匯聚的地方，也就是焦點。

激光的設置

為了制造我們的平行光源，你需要將你的兩個激光發射器放在一本書或者其他東西的兩端，這樣做的目的在于，使得激光與鏡面垂直，然后確保它們在同一水平面上。放置好以后就將設置好的激光器轉向鏡片。同時，叫別人幫忙保持鏡片的直立，并使用丁字尺來保證它取得完美的垂直。好玩的是，在鏡子后面的墻上，你會發現兩個奇特的衍射圖樣。

找到焦點

要找到焦點就得不斷嘗試，具體來說在保持屏幕直立的情況下，來回移動屏幕，直到兩個光點匯聚起來，再用卷尺測量—下光點離你的屏幕有多遠。我使用的鏡片焦距大約是1米左右。

步驟5 選擇聚焦透鏡

要想使光線更為集中，咱們還需要弄一個聚焦透鏡，它會將光線彎曲成一道光束。創造一道光束的好處很明顯：物體不必放在焦點中心上就能被點燃；光束可以進一步地被操縱——放大、反射、穿過一個棱柱，怎樣都行；光束的能量大得如同激光。在選擇合適的聚焦透鏡前，先讓我們來復習一下光學知識。在光學當中，鏡片的聚光能力由焦距來衡量(強大的鏡片有更短的焦距)。為了避免損失能量，我們需要令光線在到達焦點前就分岔開來(使用發散透鏡)，或者在焦點之后光線開始分散的地方將它們匯聚起來(使用匯聚透鏡)。不過在這里為了使能量集中，我們還是選用匯聚透鏡的方式來聚焦。

當兩個鏡片相隔較遠時，我們以幾何平面來考慮這個問題：聚焦透鏡必須有足夠強大的

步驟6建造支架

現在我們已經有了一組鏡片，還需要設計一個支架來在合適的地方安置它們。經過一陣糾結，我發現其實最簡單的方法是使用細木樁和膠合板來拼接一個。

基本架構

這里我還是不過多糾纏于細節了，這種木工活大家多少都有經驗。我首先切割木料，取得合適的長度和角度，接著拼接側面，聚光能力，也就是說，其焦距必須足夠短，所以當光線從菲涅爾透鏡的焦點后部開始擴散時，能全部被第二個透鏡截獲到。

具體到比例關系上，如果第二個透鏡的焦距為fB，dA和fA分別是你的菲涅爾透鏡的直徑和焦距，那么透鏡的直徑必須達到dB＝fB(dA／fA)。通過不斷來回地移動第二塊鏡片進行測試，最終我選擇的是焦距為35mm的透鏡。

說到透鏡的來處，你同樣可以在網上很多地方找到。稍微大點的鏡片更合適，因為通常大菲涅爾透鏡制造的聚光點都不小(3-5cm寬)，所以你至少需要一個5cm的透鏡以便截獲全部的光線。必須要提一下的是，千萬不要找塑料玻璃材料的透鏡，脆弱的塑料玻璃可沒辦法應對這種強度的光線。

然后再切割取用廢舊的膠合板用以支撐，最后將所有的部件組接到一塊兒。我使用了兩個直角托架將撐板和橫梁連起來，最后拼接成為鏡片的支架。

找到重心

為了找到整個支架的重心(應該是在厚木板的中心線上)，你得和一個朋友抓住木板的兩端，看看哪個點會取得平衡。最后，在仿選擇的點上鉆個大小合適的孔(取決于下一個步驟中的螺栓大小)。

步驟7建造支撐底座

支架雖然建好了，可是我們還需要將鏡片朝向太陽并調整角度。為了實現這個目的，我們想出了一個非常簡單、堅固的底座方案。

設計

你從圖中可以看到基本的設計方案，厚木板使用方頭螺栓接合在一起。首先要在第一部分上鉆孔(直徑需和螺釘頭一樣寬)，再在第二部分上鉆導向孔(讓螺紋部分能嵌入其中)。記得將木螺釘一點一點地鉆進去。它們接合得非常緊，只要少量這樣的固定裝置就可以牢固地把所有的部分組合在一起。不過你首先得準確測量支架的寬度，底座需要略寬一些，多出的寬度可以用墊片處理。

固定支架

按照做好的設計圖，在支架的頂部打洞，插入合適的墊片、墊圈、機身螺栓和螺帽。接著再使用扳手，將整根螺栓牢牢地嵌入支架當中，支架就被固定起來了。

步驟8封裝透鏡

很明顯，我們的“死亡光線”還缺少一些東西，為了得到好的效果，需要對聚焦透鏡進行封裝。如果將鏡片轉向，垂直面向太陽光，就會在膠合板上看到一個明顯的聚光點。這樣做完之后，我們就知道該在何處放置聚焦透鏡了。最容易的方法是，將聚焦透鏡安置在一個鏡筒的尾端，鏡筒需要5cm寬。然后校準光線，使它們聚集成一道更小的光束。

準備鏡筒

我們大體上需要兩個鏡簡，這兩個鏡筒得相互嵌套，里面的那個可以拉近和推遠，而且要有在一個固定位置上保持靜止的能力。我最終想到了一個完美的解決方案：5cm的PVC伸縮接頭。它由兩根管道組成，內側的管帶有許多的硅酮潤滑油(有潤滑

所需材料：

油就是好用……)，可以輕松地滑入滑出，并且我的聚焦透鏡剛好可以插進去。但是我們還需要對PVC接頭做一下處理，內側的鏡筒上有輪圈狀突起，可以用來放置鏡片。使用斜鋸或弓鋸，稍稍處理一下，鏡片就能放上去了。

準備粘合劑

在嘗試中我發現，只要不小心碰了一下鏡簡，鏡片就掉了出來。所以我決定用粘合劑把鏡片粘在里面。事實證明環氧樹脂類粘合劑是一個不錯的選擇，只需要把它們均勻涂抹在鏡片周圍起固定作用就行。

步驟9安裝封裝好的透鏡

瞄準

在安裝聚焦透鏡之前，首先我們要瞄準太陽。瞄準太陽的一個簡單方法是，轉動設備直到它在地面上的投影和支架平行(如果地面是平的話)，這意味著太陽此時就在正前方的方向上。然后旋轉一下，鏡片角度合適的時候，就能在支架上發現一個明亮的光點。如果這個點不是在膠合板橫梁的中部，就說明沒有正確地對準太陽。

透鏡安裝

確定了聚光點以后，我將鏡筒封進了一個膠合板制成的盒子里。這個盒子使用的便是之前剩下的厚木板。記得把鏡筒牢牢壓緊，不過也不要太大力把鏡筒給壓壞了。當然也可以視情況采取其他的安裝方式，總之要保證透鏡足夠穩定。

步驟10釋放威力吧!

通過不斷地測試和調整，我終于可以用“死亡光線”來嘗試一下毀滅的樂趣了!受網上流傳的相似的菲涅爾透鏡實驗的啟發，我決定嘗試融化硬幣。即使測試的時候是在冬至日，我還是發現，放在焦點上的鋅幣，不到一分鐘就融化了……銅幣沒有融化，但要是在夏天可就不一定了。要知道銅的熔點在1000度左右，鋅則為400度左右。接下來我又嘗試了其他各種硬幣，殘缺程度各有不同，總之還是讓人很有成就感!

結論

很明顯，1平方米左右的大菲涅爾透鏡是非常強大的武器，雖然咱們沒辦法自己制造電磁炮或者軍用激光，但這個設備已經足夠讓我們自嗨了。利用這組透鏡理論上就可以在1平方米的大小上集中1200W的能量。當然，由于我們測試的時間和所處緯度都不夠理想，所以只發揮了很小的部分。但是這些能量仍然輕松地融化了一些固態金屬，并且使鎳達到了非常酷炫的紅熱狀態。要是在夏天的話，咩哈哈哈哈哈!。