燈塔的由來
ET書架推薦書2002/12/26 10:53
文／李素芳
(一)燈塔的起源
海洋約佔地球面積的70%，居住於各大陸或島嶼的人類，往往藉由船舶航行海上，來打破地域空間所造成的區隔與藩籬。船舶，是發現新大陸的交通工具；而燈塔，則為文明的傳播指引了方向。以往，在科技還不甚發達的年代，船隻除了靠測速、測程、測距、測向、測候、測深、描繪及計時等航海儀器的協助外，更須燈塔、燈杆、標杆、燈船、燈浮及浮標等固定航路標識(或稱助航設備、導航設施)來導引方向。尤其，在風狂雨驟、星辰無光、浪高濤天的夜晚，從設於島嶼、岬角、海岸或港口燈塔所發射出的光芒，是船隻避開險礁、賴以求生的唯一希望。現今由於已發展出許多電子航路標識，使得燈塔的作用逐漸式微，但其代表人類由陸地走向海洋的歷史意義，卻歷久不衰！
(二)燃料與燈器的演化
燈塔用來發光的燃料，最初為木材或是木炭，因能見度不高，助航功效有限。直到1698年，建於英國普里茅斯港外的木造「艾迪史東燈塔」，用六十支羊油蠟燭發光，燈塔歷史上才首次使用木材或木炭以外的光源燃料。
1716年，英國在美國東北岸建立木造「波士頓燈塔」，係美國境內第一座燈塔，以不會結凍的鯨油及魚油為燃料。西元1763年，英國人哈奇森(William Hutchison)發明碗狀的金屬反射集光板，係利用反射光平行原理，將光源凝聚成強力光束。
1780年，瑞士人阿剛(Aime Argand)發明煙囪玻璃罩單燈蕊油燈，首度將光學透鏡率使用在燈器上，突破了以往照射距離過短、光線微弱的缺點。
1822年，法國人佛萊斯納(Augustin Jean Fresnal)發明階梯式磨光環形稜鏡折光組合透鏡，雖可強化燈質，但無法多向照射。後來，法國人再度發明固定式多向折光透鏡及燈器光透鏡，並設置順時針水平旋轉設備。
1840年，阿剛再利用油筒加壓原理，將油注入燈蕊中，完成機械化的油燈設計。
19世紀中期，隨著科技的進步，可增加燈塔燈光亮度與距離的煤氣燈、石油燈、白熱燈(或稱白熾燈)、電弧燈等發明接二連三問世。19世紀末葉，科學家更發明可閃光、明滅的燈器及不同等級的透鏡，可依燈塔的位置(如港燈、岸燈或陸燈)，來決定應使用之透鏡級數及閃光方式。
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燈塔之最
1.世界最早的燈塔
根據文獻記載，世界上最早的燈塔是法洛斯島(Pharos)燈塔。法洛斯島燈塔建於西元前305年，位於埃及北部地中海沿岸的亞歷山卓港附近，是由埃及托勒密王指示興造，因工程浩繁，直至西元前282年才完工啟用。其高度約130公尺，為造型雄偉的巨大石塔，被譽為世界石造建築之冠，也是世界七大奇景之一。可惜已在1326年的一場大地震中坍塌傾圯。
2.現存最古老的燈塔
西班牙西北柯魯納海岸的海克力斯燈塔，是世界上現存最古老的燈塔。
3.最美麗的燈塔
舉世公認世界上最美麗的燈塔是位於愛爾蘭西南方的孤島上的費司南特燈塔。費司南特燈塔建於1896年，1904年完工落成，是由2074塊花崗岩砌築而成、高43公尺高圓塔。最初以木材為光源燃料，1969年以後改為電燈發光。
4.世界最高的燈塔
位於日本橫濱港山下公園附近，高115公尺的橫濱鋼塔，是世界上最高的燈塔，光度為60萬支燭光，光程20浬。
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(三)航路標識
又稱為「導航設施」或「助航設備」。可分為傳統航路標識及電子航路標識。
1.傳統航路標識：一般設在港口、港內、海岸及海島等地，可分為燈塔、燈杆、標杆、燈船、燈浮及浮標等。
(1)燈塔：為巨大堅固的塔形建築物，在燈塔頂端裝置聚光透鏡燈器，發出足夠強度的光力，設置於國際性或區域性的主要航道海岸、海島上，使成為航行船舶時辨認方位及航向的主要目標。
(2)燈杆：為鐵杆或水泥杆等塔形或杆形建築物，在塔頂裝置透鏡燈器，大部分設置在港口或港內，做為指示船舶安全進出港區航道之用。
(3)標杆：為鐵杆或水泥杆等杆形建築物，杆上裝置日標，不設發光器，係提供船隻白天航行的指標。
(4)燈船：係錨泊或繫泊在岸外的特殊標示船隻，船上設有燈光、霧號、雷達標杆等裝置，做為標識重要航道、淺灘、沉船或礁石之用。
(5)燈浮：為筒形物體，設有發光器，置放於沒有燈船的重要航道、淺灘、沉船或礁石之處，提供夜間標識之用。
(6)浮標：與燈浮放置地點一樣，但沒有發光器，只在筒身上塗成不同顏色，供作白天辨識用。
【註】以上之航路標識均可裝設雷達標杆及雷達反射器，以方便船隻測量距離與方位。
2.電子航路標識：係指利用陸地導航電台(陸地助航)或衛星發射電波信號(衛星導航)，提供船舶導航或定位的設備。其中，陸地的電子航路標識有無線電標杆、雷達標杆、雷達反射器、羅遠C航儀及迪卡等五種，而我國海關設置在燈塔上的電子航路標識，則為無線電標杆及雷達標杆等兩種。
(1)陸地電子航路標識
A.無線電標杆：由兩組發射系統、計時器、一組控制系統、測試系統及電碼線路所組成。係利用船上的無線電測向儀接收機，接收來自岸上無線電標杆發出的電波，進而測出標杆位置所在，即得出一條位置線。如同時測得兩個以上標杆的位置線相交，即可得知船隻的大致位置。
B.雷達標杆：在有效距離內，當船上發射信號後，如果雷達標杆頻率掃掠與探詢雷達相同時，就會產生回復信號，而船上雷達螢幕也立即顯示出標杆信號。這時測出脈波信號往返所需要的時間，便可求得船隻與雷達標杆的距離與方位。
C.雷達反射器：係裝置在小船或各種航路標識上，其作用可增進一些小目標對雷達的反射能力，也能有效增加一倍以上的偵測距離。
D.羅遠C航儀：是第二次世界大戰後，由美國軍方發展出來的航路標識。該系統由一個主台配合二至四個副台，共同組成一個「發射聯」。當船舶接收岸上兩個固定台發出的電波，可依照收到電波時間的先後，計算出距離遠近。根據這兩個固定台的距離差，便能定出船舶所在的位置線。
E.迪卡：由三至四個發射台共同組成一個「迪卡聯」，其中一個為主台，其餘為副台。利用主台與副台發射信號的相位差，可以取得兩條以上的雙曲線，這條雙曲線就是船舶所在的位置線。
(2)衛星導航系統：可分為海軍航海衛星系統以及全球定位系統兩種。前者的定位原理，是接收單一衛星信號後，藉著測量信號頻率的變化，以求出定位；後者則是同時接收兩個以上的衛星信號，藉著測量它們到達接收天線的時間差，來計算方位所在。
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燈塔的由來
吹糖人 (2002-12-26 21:27)