Fresnelova leča: od svetilnikov do multimedijskih krogel

Fresnelova leča: od svetilnikov do multimedijskih krogel
Fresnelova leča: od svetilnikov do multimedijskih krogel
Anonim

V starih časih je bilo približevanje obali najnevarnejši del potovanja mornarjev. Zaradi neugodnih podnebnih razmer bi lahko plitvine ali obalne skale povzročile brodolom. Pomorščake so reševali svetilniki, najboljše navigacijske strukture tistega časa. Dolgo časa so ognje preprosto kurili na svojih konicah, kasneje so kot vir svetlobe služile petrolejske sijalke, dokler niso porabili električne energije. V 19. stoletju je Fresnelova leča postala reševalna luč, zaradi česar je bila svetloba svetilnika najsvetlejša in najbolj vidna od daleč.

Fresnelova leča
Fresnelova leča

Kompozitno sestavljeno lečo je ustvaril Augustin Fresnel, francoski fizik, ustvarjalec valovne teorije svetlobe. Fresnelova leča je sestavljena iz posameznih majhnih koncentričnih obročev, ki mejijo drug na drugega in tvorijo valj z virom svetlobe v notranjosti. V prerezu imajo obroči obliko prizme. Vsak od obročev zbira svetlobo v vzporedni ozek snop žarkov, ki seva iz središča. Ko se cilinder vrti okoli vira svetlobe, se žarki svetlobe razširijo do samega obzorja. Barva žarkov, njihovo število, časovni interval med njimi sestavljajo posebno edinstveno pisavo svetilnika. Na krovu ladij je bil na voljo povzetek z značilnostmi različnih svetilnikov, iz katerega so mornarji izvedeli, kateri svetilnik je pred njimi.

Fresnelove leče, nameščene na svetilnike, so bile pomemben korak pri njihovem opremljanju z močnimi viri svetlobe. Te kompleksne sestavljene leče so omogočile povečanje intenzivnosti svetlobe do 80.000 sveč. Pred Fresnelovim izumom je bilo mogoče usmeriti svetlobo gorečega stenja ali svetilke le tako, da smo luč postavili v žarišče konvergentne leče dovolj velikega premera ali konkavnega zrcala. Za te namene je bil potreben enodelni optični element velike velikosti, ki bi lahko pod vplivom lastne gravitacije počil. Zato je bilo uporabljenih na desetine konkavnih ogledal, od katerih je bilo vsako v središču pozornosti. Ta odločitev je bila neprijetna.

Fresnelove leče so luč, ki rešuje življenja
Fresnelove leče so luč, ki rešuje življenja

Kompozitna Fresnelova leča je pripomogla k povečanju intenzivnosti svetlobe, njene koncentracije v določeni smeri. Sestav posameznih optičnih elementov ni odseval svetlobe, ampak je deloval pri prenosu in se vrtel okoli svetlobnega vira, ki je oddajal konstantno jakost v vse smeri.

Od takrat so Fresnelovi dizajni ostali neprekosljiva tehnična naprava, ki se ne uporablja samo za rečne boje in svetilnike. V obliki Fresnelovih leč so bila najprej izdelana očala različnih signalnih luči, semaforji, avtomobilski žarometi, deli projektorjev za predavanja. Nato so nastale lupe v obliki ravnil, narejenih iz prozorne plastike, s subtilnimi krožnimi utori, od katerih je bil vsak miniaturna obročna prizma, na splošno pa sobili konvergentna leča. Nastala leča se uporablja kot povečevalnik za povečavo predmeta, kot je leča fotoaparata, ki ustvari obrnjeno sliko.

Sčasoma se je obseg Fresnelovih leč znatno razširil. Vključuje razvoj fotografske opreme, različnih svetlobnih naprav, sledilnih senzorjev za varnostne sisteme, koncentratorja energije za sončne kolektorje in ogledal za teleskope. Optične lastnosti leč se uporabljajo tudi na področju multimedije. Na primer, DNP, največji proizvajalec visokotehnoloških projekcijskih zaslonov, ustvarja zaslone Supernova na podlagi objektiva. Zasloni za zadnjo projekcijo ne uporabljajo samo Fresnelove leče, ampak tudi druge optične tehnologije, ki vam omogočajo, da dobite najbolj edinstvene prikazne zmogljivosti.

Parkirišče za Fresnelove leče
Parkirišče za Fresnelove leče

Odvisno od področja uporabe imajo lahko leče različne premere in se razlikujejo po vrsti. Obstajata dve vrsti leč: obročaste in pasu. Prvi so zasnovani tako, da usmerjajo tok svetlobnih žarkov v eno smer. Obročaste leče so našle uporabo pri ročnem delu z majhnimi detajli in so nadomestile običajne povečevalce. V industrijskem sektorju se uporabljajo leče za pas, ki lahko oddajajo žarke svetlobe v katero koli smer.

Fresnelova leča je lahko pozitivna (zbiralna) in negativna (difuzijska). Negativna polivinilna leča s kratkim fokusom opazno poveča vidno polje. Znana je kot Fresnelova parkirna leča. Široko vidno polje vam omogoča, da vidite ovire za avtomobilom brezvključeno v vidno polje stranskih ogledal ali vzvratnega ogledala. Ta objektiv močno olajša manevriranje pri parkiranju, vleki prikolice in vzvratni vožnji, pri čemer se izognemo naletu na otroke, živali ali druge predmete, ki se igrajo.

Fresnelova leča je postala večnamensko orodje, njen izum je imel pomembno vlogo pri razvoju tehnološkega področja.

Priporočena: