Обектив на Френел: от фарове до мултимедийни сфери

Обектив на Френел: от фарове до мултимедийни сфери
Обектив на Френел: от фарове до мултимедийни сфери
Anonim

В старите времена приближаването към брега беше най-опасната част от пътуването на моряците. Поради неблагоприятни климатични условия, плитчини или крайбрежни скали могат да доведат до корабокрушение. Моряците бяха спасени от фарове, най-добрите навигационни структури от онова време. Дълго време огньовете просто се палят на върховете си, по-късно керосиновите лампи служат като източници на светлина, докато не се използва електричество. През 19-ти век лещата на Френел се превръща в животоспасяваща светлина, правейки светлината на фара най-ярката и видима отдалеч.

Френелова леща
Френелова леща

Композитната комбинирана леща е създадена от Августин Френел, френски физик, създател на вълновата теория на светлината. Лещата на Френел е съставена от отделни концентрични пръстени с малка дебелина, разположени един до друг и образуващи цилиндър с източник на светлина вътре. В напречно сечение пръстените имат формата на призми. Всеки от пръстените събира светлина в паралелен тесен лъч от лъчи, който се излъчва от центъра. Когато цилиндърът се върти около източника на светлина, лъчите на светлината се простират до самия хоризонт. Цветът на лъчите, техният брой, интервалът от време между тях съставляват специален уникален почерк на фара. На борда на корабите имаше обобщение с характеристиките на различните фарове и именно от него моряците разбраха кой фар е пред тях.

Лещите на Френел, инсталирани на фаровете, бяха важна стъпка в оборудването им с мощни източници на светлина. Тези сложни комбинирани лещи позволиха да се увеличи концентрацията на интензитета на светлината до 80 000 свещи. Преди изобретяването на Френел е било възможно да се фокусира светлината на горящ фитил или фенер само чрез поставяне на фенера във фокуса на събирателна леща с достатъчно голям диаметър или вдлъбнато огледало. За тези цели беше необходим оптичен елемент от една част с голям размер, който под въздействието на собствената си гравитация може да се спука. Затова бяха използвани десетки вдлъбнати огледала, всяко с отделен фенер във фокуса си. Това решение беше неудобно.

Лещите на Френел са светлина, която спасява животи
Лещите на Френел са светлина, която спасява животи

Композитната леща на Френел помогна за постигане на увеличаване на интензитета на светлината, нейната концентрация в дадена посока. Сглобяването на отделни оптични елементи не отразява светлината, а работи при предаване, като се върти около източник на светлина, който излъчва постоянен интензитет във всички посоки.

Оттогава дизайните на Френел остават ненадминато техническо устройство, използвано не само за речни шамандури и фарове. За първи път под формата на лещи на Френел, очила на различни сигнални светлини, светофари, автомобилни фарове, части от лекционни проектори. Тогава бяха създадени лупи под формата на линийки, изработени от прозрачна пластмаса, с фини кръгли канали, всяка от които представляваше миниатюрна пръстеновидна призма, но като цяло тебяха събирателна леща. Получената леща се използва като лупа за увеличаване на обект, като обектив на камера, който създава обърнато изображение.

С течение на времето обхватът на лещите на Френел се разшири значително. Включва разработването на фотографско оборудване, различни осветителни устройства, проследяващи сензори за системи за сигурност, енергиен концентратор за слънчеви колектори и огледала, използвани в телескопите. Оптичните свойства на лещите се използват и в областта на мултимедията. Например DNP, най-големият производител на високотехнологични прожекционни екрани, създава екрани Supernova на базата на обектива. А екраните за задна прожекция използват не само лещата на Френел, но и други оптични технологии, което ви позволява да получите най-уникалните възможности за показване.

Паркиране на лещи на Френел
Паркиране на лещи на Френел

В зависимост от областта на приложение, лещите могат да имат различни диаметри, различни по вид. Има два вида лещи: пръстеновидни и талия. Първите са предназначени да насочват потока от светлинни лъчи в една посока. Пръстеновидните лещи са намерили приложение при ръчна работа с малки детайли, заменяйки конвенционалните лупи. Лещи за кръста, способни да предават лъчи светлина във всяка дадена посока, се използват в промишления сектор.

Лещата на Френел може да бъде положителна (събираща) и отрицателна (дифузия). Отрицателната поливинилова леща с къс фокус увеличава зрителното поле забележимо. Известен е като паркинг леща на Френел. Широкото зрително поле, което дава, ви позволява да виждате препятствия зад колата безвключени в зрителното поле на страничните огледала или огледалото за обратно виждане. Този обектив значително улеснява маневрирането при паркиране, теглене на ремарке и движение на заден ход, избягвайки да се натъквате на игращи деца, животни или други предмети.

Лещата на Френел се превърна в многофункционален инструмент, нейното изобретение изигра важна роля в развитието на технологичната област.

Препоръчано: