利用凸透镜聚焦阳光而取得高温进行科学实验的第一人，可能要数17世纪时意大利佛罗伦萨科学院的院士，他们在1694年，用凸透镜（那时叫“取火镜”）把阳光聚集在金刚石上，想看看它会出现什么变化，结果，金刚石渐渐被烧化，体积缩小，它不像一般的矿石那样被高温所熔化，而是化做一股无色的轻烟消失了。
通过这个实验，人们认识到，那晶莹透明、华丽绝伦的金刚石和那墨黑的炭可能是一个家族，因为只有炭才会在高温下燃烧而消失。
进一步利用透镜进行元素分析试验的，是英国科学家普利斯特里。他用一块直径为12英寸，焦距20英寸的凸透镜，将它聚集在阳光照射在被燃烧过的水银煅灰上，结果看到这种粉红色的粉末在轻轻颤动，显然是在分解出气体来，普利斯特里收集了这些气体，发现它能使蜡烛燃烧得更加明亮，使小白鼠在装在这种气体的密闭的瓶子里活得很自在，而自己吸了一口，竟也感到十分的轻松舒畅。普利斯特里把这种被透镜从水银煅灰中分离出来的气体叫做“脱燃素气体”。而那水银煅灰，当把这些“脱燃素气体”都释放出来以后，仍旧还原为水银。
和普利斯特里同时代的法国化学家拉瓦锡，正是从普利斯特里到法国的一次访问中，知道了这个利用凸透镜聚集阳光的实验方法，并且重复了这个实验，他正确地解释了从水银煅灰中分解出来的气体，就是帮助燃烧的氧气，而不是什么“脱燃素气体”。拉瓦锡通过这一实验获得了发现氧的荣誉（虽然是普利斯特里首先制取出氧），并且通过这一实验，有力地驳倒了从1673年英国着名化学家波义耳等用“燃素说”来解释燃烧现象的理论，将燃烧现象正确地解释为是一种氧化过程。
1776年，拉瓦锡还用一套大型的透镜装置，重复了1694年佛罗伦萨科学院院士的实验。他将金刚石罩在一个密封的玻璃钟罩里，让阳光通过两个透镜聚焦在钟罩里的金刚石上，金刚石当然又被烧成一股无色的烟——也就是变成了一股无色的气体。拉瓦锡收集了钟罩里的气体，将它通到清石灰水中，结果石灰水变得像牛奶一样地浑浊起来，更进一步肯定地证明了金刚石就是碳元素的一种——它在朝光聚焦的高温下燃烧变成二氧化碳气体，而二氧化碳气体通入清石灰水中，形成白色的沉淀物碳酸钙，因而使清清的石灰水变得浑浊了。这和木炭燃烧后产生的气体通入清石灰水中使水变浑浊的结果一样。
也正是拉瓦锡，首先将碳列入元素表中，将它看成是一种元素。