創客入門小制作

簡易LED小手電

小朋友們，有過在沒有路燈的晚上走路，害怕跌絆摔倒的經歷嗎？夜晚的光線十分暗，那該怎么辦呢？要是自己能制作一個小手電，隨身攜帶，是不是很方便啊！

那你們知不知道小手電是誰發明的呀？

科普知識

一百多年前，從俄國移民到美國的康拉德·休伯特發明了手電筒。

休伯特下班回家，一位朋友自豪地向他展示了一個閃光的花盆。原來，朋友在花盆里裝了一節電池和一個小燈泡。電門一開，燈泡照亮了花朵，顯得光彩奪目。

休伯特看得入了迷，這件事給他以啟示。他有時在夜晚黑暗中走路，高一腳低一腳很不方便，就在不久前他還不得不提著笨重的油燈到漆黑的地下室找東西。他想，如果能用電燈隨身照明，不是實用方便嗎？于是，休伯特把電池和燈泡固定在一起，并在外面包裹一層外殼，這樣，第一個移動照明手電筒問世了。

工作原理

手電筒是一種讓小燈泡發出光相對集中地照射出去的工具。首先要解決的是電源，也就是電池，電池可以用干電池、充電電池、化學電池等。多用幾個電池，串聯起來，可以提供的電壓會更大，因為串聯電池組的電壓等于各個電池的電壓之和。為了使燈光能更集中地照射出去，需要一個凹面鏡，可以用表面有鍍膜的鋁合金薄片制成，凹面鏡表面會對燈光發生鏡面反射，小燈泡放在凹面鏡焦點的位置，從凹面鏡焦點射向凹面鏡的光將平行射出形成一根光柱。

現在的手電筒

綜合起來，自制手電筒利用了以下科學原理：化學能可以轉化為電能、串聯電池組的電壓等于各個電池的電壓之和、電流的熱效應（小燈泡發光）、鏡面反射、凹面鏡對光有匯聚作用。

流明，是描述光通量的物理單位，物理學解釋為1燭光［cd，坎德拉（Candela），發光強度單位，相當于一只普通蠟燭的發光強度］在1個立體角（半徑為1m的單位圓球上1m2的球冠所對應的球錐所代表的角度，其對應中截面的圓心角約65°）上產生的總發射光通量。考慮整個圓球的立體角為4π，1燭光總發射的光通量為4π（約12.57）lm。任意大小的球總立體角均為4π，因此燭光的總光通量固定為4πlm，不因距離變化而變化。