Lenti di Fresnel: dai fari alle sfere multimediali

Lenti di Fresnel: dai fari alle sfere multimediali
Lenti di Fresnel: dai fari alle sfere multimediali
Anonim

Ai vecchi tempi, avvicinarsi alla riva era la parte più pericolosa del viaggio dei marinai. A causa delle avverse condizioni climatiche, i fondali bassi o le rocce costiere potrebbero causare un naufragio. I marinai furono salvati dai fari, le migliori strutture di navigazione dell'epoca. Per molto tempo, i fuochi furono semplicemente accesi sulle loro cime, in seguito lampade a cherosene servirono come fonti di luce, fino a quando non fu utilizzata l'elettricità. Nel 19° secolo, la lente di Fresnel divenne la luce salvavita, rendendo la luce del faro la più luminosa e visibile da lontano.

Lente di Fresnel
Lente di Fresnel

La lente composita composita è stata creata da Augustin Fresnel, un fisico francese, creatore della teoria ondulatoria della luce. La lente di Fresnel è costituita da singoli anelli concentrici di piccolo spessore adiacenti l'uno all' altro e che formano un cilindro con all'interno una sorgente luminosa. In sezione trasversale, gli anelli hanno la forma di prismi. Ciascuno degli anelli raccoglie la luce in uno stretto fascio di raggi paralleli che si irradia dal centro. Quando il cilindro ruota attorno alla sorgente luminosa, i raggi di luce si estendono fino all'orizzonte. Il colore dei raggi, il loro numero, l'intervallo di tempo tra loro costituiscono una speciale grafia unica del faro. A bordo delle navi era disponibile un riassunto con le caratteristiche dei vari fari, da cui i marinai scoprirono quale faro si trovava di fronte a loro.

Le lenti di Fresnel installate sui fari sono stati un passo importante per dotarli di potenti sorgenti luminose. Queste complesse lenti composite hanno permesso di aumentare la concentrazione di intensità luminosa fino a 80.000 candele. Prima dell'invenzione di Fresnel, era possibile focalizzare la luce di uno stoppino o di una lanterna in fiamme solo posizionando la lanterna nel fuoco di una lente convergente di diametro sufficientemente grande o di uno specchio concavo. Per questi scopi era necessario un elemento ottico monoblocco di grandi dimensioni che, sotto l'influenza della propria gravità, potesse scoppiare. Pertanto, sono state utilizzate dozzine di specchi concavi, ciascuno con una lanterna separata al centro. Questa decisione è stata scomoda.

Le lenti di Fresnel sono una luce che salva vite
Le lenti di Fresnel sono una luce che salva vite

La lente di Fresnel composita ha aiutato a ottenere un aumento dell'intensità della luce, la sua concentrazione in una determinata direzione. L'assemblaggio dei singoli elementi ottici non rifletteva la luce, ma lavorava in trasmissione, ruotando attorno a una sorgente luminosa che emetteva un'intensità costante in tutte le direzioni.

Da allora, i progetti Fresnel sono rimasti un dispositivo tecnico insuperabile, utilizzato non solo per boe fluviali e fari. Sotto forma di lenti di Fresnel, furono inizialmente realizzati occhiali di vari semafori, semafori, fari di automobili, parti di proiettori per conferenze. Quindi sono state create lenti di ingrandimento sotto forma di righelli, di plastica trasparente, con sottili scanalature circolari, ognuna delle quali era un prisma ad anello in miniatura, ma in generaleerano una lente convergente. L'obiettivo risultante viene utilizzato come lente d'ingrandimento per ingrandire un oggetto, come l'obiettivo di una fotocamera che crea un'immagine invertita.

Nel tempo, la portata delle lenti di Fresnel si è notevolmente ampliata. Comprende lo sviluppo di apparecchiature fotografiche, vari dispositivi di illuminazione, sensori di tracciamento per sistemi di sicurezza, un concentratore di energia per collettori solari e specchi utilizzati nei telescopi. Le proprietà ottiche degli obiettivi vengono utilizzate anche nel campo della multimedialità. Ad esempio, DNP, il più grande produttore di schermi per proiezioni high-tech, crea schermi Supernova basati sull'obiettivo. E gli schermi per retroproiezione utilizzano non solo l'obiettivo di Fresnel, ma anche altre tecnologie ottiche, che ti consentono di ottenere le strutture di visualizzazione più esclusive.

Parcheggio lente di Fresnel
Parcheggio lente di Fresnel

A seconda del campo di applicazione, le lenti possono avere diametri diversi, variare nel tipo. Ci sono due tipi di lenti: anulare e girovita. I primi sono progettati per dirigere il flusso dei raggi luminosi in una direzione. Le lenti ad anello hanno trovato impiego nel lavoro manuale con piccoli dettagli, sostituendo le lenti d'ingrandimento convenzionali. Lenti in vita in grado di trasmettere fasci di luce in qualsiasi direzione sono utilizzate nel settore industriale.

La lente di Fresnel può essere positiva (a raccolta) e negativa (a diffusione). La lente in polivinile negativa con una messa a fuoco corta aumenta notevolmente il campo visivo. È noto come lente di parcheggio di Fresnel. L'ampio campo visivo che offre ti consente di vedere gli ostacoli dietro l'auto senzacompreso nel campo visivo degli specchietti laterali o dello specchietto retrovisore. Questo obiettivo facilita notevolmente le manovre durante il parcheggio, il traino di un rimorchio e la retromarcia, evitando di imbattersi in bambini che giocano, animali o altri oggetti.

La lente di Fresnel è diventata uno strumento multifunzionale, la sua invenzione ha giocato un ruolo importante nello sviluppo del campo tecnologico.

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