Soczewka Fresnela: od latarni morskich po sfery multimedialne

Soczewka Fresnela: od latarni morskich po sfery multimedialne
Soczewka Fresnela: od latarni morskich po sfery multimedialne
Anonim

W dawnych czasach zbliżanie się do brzegu było najniebezpieczniejszą częścią podróży żeglarzy. Z powodu niekorzystnych warunków klimatycznych płycizny lub skały przybrzeżne mogą spowodować zatonięcie statku. Żeglarzy uratowały latarnie morskie, najlepsze wówczas konstrukcje nawigacyjne. Przez długi czas po prostu rozpalano ogniska na swoich szczytach, później lampy naftowe służyły jako źródła światła, aż do użycia elektryczności. W XIX wieku soczewka Fresnela stała się światłem ratującym życie, dzięki czemu światło latarni jest najjaśniejsze i najbardziej widoczne z daleka.

soczewka Fresnela
soczewka Fresnela

Kompozytowa soczewka złożona została stworzona przez Augustina Fresnela, francuskiego fizyka, twórcę falowej teorii światła. Soczewka Fresnela składa się z pojedynczych koncentrycznych pierścieni o małej grubości przylegających do siebie i tworzących cylinder ze źródłem światła wewnątrz. W przekroju pierścienie mają kształt graniastosłupów. Każdy z pierścieni zbiera światło w równoległy, wąski promień promieni, który promieniuje od środka. Kiedy cylinder obraca się wokół źródła światła, promienie światła sięgają samego horyzontu. Kolor promieni, ich liczba, odstęp czasowy między nimi składają się na wyjątkowe, niepowtarzalne pismo latarni morskiej. Na pokładach statków dostępne było zestawienie z charakterystyką różnych latarni morskich i to z niego marynarze dowiedzieli się, która latarnia znajduje się przed nimi.

Soczewki Fresnela zainstalowane na latarniach morskich były ważnym krokiem w kierunku wyposażenia ich w potężne źródła światła. Te złożone soczewki kompozytowe pozwoliły zwiększyć koncentrację natężenia światła do 80 000 świec. Przed wynalezieniem Fresnela światło płonącego knota lub latarni można było skupiać jedynie poprzez umieszczenie latarni w ognisku soczewki skupiającej o dostatecznie dużej średnicy lub zwierciadła wklęsłego. Do tych celów potrzebny był jednoczęściowy element optyczny o dużych rozmiarach, który pod wpływem własnej grawitacji mógłby pęknąć. Dlatego zastosowano dziesiątki wklęsłych luster, każde z osobną latarnią w centrum uwagi. Ta decyzja była niewygodna.

Soczewki Fresnela to światło, które ratuje życie
Soczewki Fresnela to światło, które ratuje życie

Kompozytowa soczewka Fresnela pomogła osiągnąć wzrost natężenia światła, jego koncentrację w określonym kierunku. Zespół poszczególnych elementów optycznych nie odbijał światła, ale pracował w transmisji, obracając się wokół źródła światła, które emitowało stałe natężenie we wszystkich kierunkach.

Od tego czasu projekty Fresnela pozostają niezrównanym urządzeniem technicznym, używanym nie tylko do boi rzecznych i latarni morskich. W postaci soczewek Fresnela, okularów różnych sygnalizatorów, sygnalizacji świetlnej, reflektorów samochodowych, części projektorów wykładowych. Powstały wówczas lupy w formie linijek, z przeźroczystego tworzywa sztucznego, z subtelnymi okrągłymi rowkami, z których każdy był miniaturowym pryzmatem pierścieniowym, ale generalniebyły soczewką skupiającą. Powstały obiektyw służy jako lupa do powiększania obiektu, podobnie jak obiektyw aparatu, który tworzy odwrócony obraz.

Z biegiem czasu zakres soczewek Fresnela znacznie się rozszerzył. Obejmuje rozwój sprzętu fotograficznego, różnych urządzeń oświetleniowych, czujników śledzących do systemów bezpieczeństwa, koncentratora energii do kolektorów słonecznych oraz luster stosowanych w teleskopach. Właściwości optyczne soczewek wykorzystywane są również w dziedzinie multimediów. Na przykład DNP, największy producent zaawansowanych technologicznie ekranów projekcyjnych, tworzy w oparciu o obiektyw ekrany Supernova. A ekrany do projekcji tylnej wykorzystują nie tylko soczewkę Fresnela, ale także inne technologie optyczne, co pozwala uzyskać najbardziej wyjątkowe możliwości wyświetlania.

Parkowanie soczewki Fresnela
Parkowanie soczewki Fresnela

W zależności od obszaru zastosowania, soczewki mogą mieć różne średnice, różnić się typem. Istnieją dwa rodzaje soczewek: pierścieniowe i taliowe. Pierwsze mają na celu skierowanie strumienia promieni świetlnych w jednym kierunku. Soczewki pierścieniowe znalazły zastosowanie w pracach ręcznych z drobnymi detalami, zastępując konwencjonalne lupy. Soczewki do pasa zdolne do przesyłania wiązek światła w dowolnym kierunku są używane w sektorze przemysłowym.

Soczewka Fresnela może być dodatnia (zbieranie) i ujemna (dyfuzyjna). Negatywna soczewka poliwinylowa z krótkim ogniskiem zauważalnie zwiększa pole widzenia. Jest znany jako soczewka parkowania Fresnela. Szerokie pole widzenia, jakie daje, pozwala dostrzec przeszkody za samochodem bezzawarte w polu widzenia lusterek bocznych lub lusterka wstecznego. Soczewka ta znacznie ułatwia manewrowanie podczas parkowania, holowania przyczepy i cofania, unikając wpadania na bawiące się dzieci, zwierzęta lub inne przedmioty.

Soczewka Fresnela stała się wielofunkcyjnym narzędziem, jej wynalazek odegrał ważną rolę w rozwoju dziedziny technologicznej.

Zalecana: