散射光过棱镜不平均分布催生新能源

摘 要 物体在常温下都辐射红外线，也叫热辐射，温度高的物体发射量大且波短，反之低温的物体发射量小且波长。本文利用常温物体发射散射红外线光，过棱镜不平均分布，形成光密度差，也是能量差与温差，从而在恒温的一个系统中制造出温差，即熵减，而产生温度差为我们所用。该题目证明了熵的可逆性，是一种经济环保的新能源利用方式，有巨大的潜在应用价值。

关键词 散射光； 棱镜；新能源

中图分类号TK01 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）107-0098-02

物体在常温下散发热辐射红外线。两个物体相互热辐射作用是：温度一样时，对射红外线是收发平衡，温度无变化。如果能找到一种装置可以单向阻断一侧红外线的传播，类似一种红外线光的‘二级管’结构。使红外线光能‘正面’的单向通过，‘反面’被挡回。再将这个‘二级管’放在A、B两物体中间。这样得到的结果就是A物体发射出来的红外线就会正向通过‘二级管’，射到对方的物体上，而B物体发射出来的红外线则会被‘二级管’挡回，由此B物体就会接收红外线能量，使得能量增高，表现为温度增高。而A物体则相反。由此两物体就会出现温差，也就产生了能量转移，抽取利用了物体的单一能量。

常温的物体，散发散射光红外线，这些散射光，经过特定的装置，如棱镜的透明体等，再分配照射的光。光的总量密度一样，但是某一角度是不平均的，即在一些区域中密度高些，另一些区域密度低些。如果人为加大这种不平均现象，如通过串联的方法，提高光的密度，这样的装置两端就会出现温差。

散射红外线不平均分配，是制成“热辐射二级管”装置的关键。本文所设计的散射红外线光，经过特定装置，产生不平均不分配的结构。具体来说是以透明棱镜为基础的，散射光取部分角度的光柱，在棱镜的一面垂直进入，而到了另一斜面折射而出，由于折射的角度，就使得该光柱，从折射面射出后，还是保持平行前射，但是直径变细。根据透明体的反射率不同，折射出来光线柱的密度，有的大于、有的小于入射前的光柱密度。但是该光柱，还接受另一处在透明体折射面，侧面的一股反射光，该反射光与透镜反射光率成正比，即从透明镜折射出来的光，反射损失的光越多，而补充来的侧翼反射的光越多，两光柱合在一起，产生的光柱的密度，则大于上述垂直入射光柱的密度，由此达到了增加光的密度效果，如采用特定的形状，来索取这部分这射线能量，由于该红外线光柱密度大于周围环境的红外线密度，光能增加，就可得到增温的作用。

在三角棱镜中（图1右上部分），在光有空气直角进入透明体（散射红外线部分光柱A），后经过斜角面折射出来（需要高密度接收光 C），由于角度变化，直径变细，再加上反射的光（散射红外线部分光柱B），经过计算，光（需要高密度接收光 C）的密度就会增加。图1为计算题的条件图，要证明需要高密度接收光C，光密度要高于该系统平均散射光的问题。计算方法有几种，但是结果都为需要高密度接收光（C），来至两个发面，一方面是（A）直角进入棱镜，在斜面折射出来的。另一方面是（B）侧光经棱镜反射出来的。该二合光得到的光密度大于系统光的平均密度。尽管棱镜的‘折射率’与‘棱镜的角度’与镜面的反光度有变化，导致具体数量变化，但是总的多少关系没变。

由上面计算，分析可得出结论，该结构不论透明镜的反射率大小，当垂直进入光经过透明角镜折射出来，光压密度都是增加的。该结构与透明体反射率有关，即透明体反射率越小，出光密度越高。（各物质透明体，反射率是有区别的。还可采取一些方法，减少反射率，如镀膜等。还有，该结构与透明体折射率有关（是上面计算可知）即折射率越大，出光密度越高。是正比关系。（如在可见黄光中，空气与真空的折射率为1.0003，玻璃为1.5，钻石为2.4，碘晶体为3.34。）故此定义为：在角型透明体中，在垂直面进入，折射面出来的光，再加上反射光，在叠加后，该角度光密度大于该系统的平均光。

散射光照射，总的是平均的，在该结构中，取的是散射光部分光柱，而这部分光柱密度增加，就意味其它部分光压减少，如果检测该系统的平均光压密度，会与其它地方一样。我们目的，是不断提高光的密度，提高能量等级。由此要设法利用这特点。方法如：把该角度光柱，聚焦后再散射，就会得到高于该系统的平均光压密度。见图2、3、聚焦后组成散射光高密度小区域后，再进入下一个系统，由此多个串联，就可得到高等级的温差。本文该装置的名称本文叫：《‘热辐射单向管’温差器》，该装置经过试验得到证明，最开始温差为0、05℃，改进后温差已达到1℃。

上述证明了利用光通过棱镜产生不平均分配的特点，可以提高光的能量密度，得到高于该系统平均能量，即在聚焦点上，提高了温度。用这一基本原理，可以设计出很多几何结构的温差装置（图4）。

该设计结构模型，本装置形状为，圆椎体结构，外有反光壳，两端有两个窗口。并采用多组并联、串联的‘集阵’结构，由此达到增大温差的作用。（图4右）。应用该理论，可以设计出很多不同类型的结构。

项目前景及应用。该理论的实验模型装置名称为：（二合光二极管管温差器）。发稿前为止，在模拟测试中，两端窗口温度差已达到了1℃。该项目可有效提高能量利用效率，是一种经济环保的新能源利用方式，有巨大的潜在应用价值，如用于空调、冰箱、热水器等，通过开发应用更好的为人类服务。

参考文献

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[3]王季陶.卡诺定理和热力学第二定律须正确扩展.复旦学报：自然科学版，2012（1）.