عدسی فرنل: از فانوس دریایی تا کره های چندرسانه ای

عدسی فرنل: از فانوس دریایی تا کره های چندرسانه ای
عدسی فرنل: از فانوس دریایی تا کره های چندرسانه ای
Anonim

در قدیم، نزدیک شدن به ساحل خطرناک ترین قسمت سفر ملوانان بود. به دلیل شرایط نامساعد آب و هوایی، سنگ های کم عمق یا ساحلی می توانند باعث غرق شدن کشتی شوند. ملوانان توسط فانوس های دریایی، بهترین سازه های ناوبری آن زمان نجات یافتند. برای مدت طولانی، آتش به سادگی بر روی قله های آنها افروخته می شد، بعدها لامپ های نفت سفید به عنوان منبع نور عمل می کردند تا زمانی که از برق استفاده می شد. در قرن نوزدهم، عدسی فرنل به نور نجات‌بخش تبدیل شد و نور فانوس دریایی را درخشان‌ترین و قابل مشاهده‌ترین نور از دور ساخت.

لنز فرنل
لنز فرنل

عدسی ترکیبی کامپوزیتی توسط آگوستین فرنل، فیزیکدان فرانسوی، خالق نظریه موجی نور ایجاد شد. عدسی فرنل از حلقه‌های متحدالمرکز با ضخامت کوچک مجاور یکدیگر تشکیل شده است و یک استوانه با منبع نور در داخل تشکیل می‌دهد. در مقطع عرضی حلقه ها شکل منشوری دارند. هر یک از حلقه ها نور را در یک پرتو باریک موازی از پرتوها جمع آوری می کند که از مرکز تابش می کند. هنگامی که استوانه به دور منبع نور می چرخد، پرتوهای نور تا افق گسترش می یابد. رنگ پرتوها، تعداد آنها، فاصله زمانی بین آنها دستخط منحصر به فرد فانوس دریایی را تشکیل می دهد.خلاصه‌ای از مشخصات فانوس‌های دریایی مختلف در کشتی‌ها موجود بود، و از آنجا بود که ملوانان متوجه شدند کدام فانوس دریایی در مقابل آنها قرار دارد.

لنزهای فرنل نصب شده بر روی فانوس‌های دریایی گام بزرگی در تجهیز آنها به منابع نور قدرتمند بود. این لنزهای مرکب پیچیده امکان افزایش غلظت شدت نور را تا 80000 شمع فراهم کردند. قبل از اختراع فرنل، تنها با قرار دادن فانوس در کانون عدسی همگرا با قطر کافی بزرگ یا یک آینه مقعر، می‌توان نور یک فتیله یا فانوس سوزان را متمرکز کرد. برای این منظور، یک عنصر نوری یک تکه با اندازه بزرگ مورد نیاز بود که تحت تأثیر گرانش خود، می تواند ترکید. از این رو از ده ها آینه مقعر استفاده شد که هر کدام یک فانوس جداگانه در کانون آن قرار داشت. این تصمیم ناخوشایند بود.

لنزهای فرنل نوری هستند که جان انسان ها را نجات می دهد
لنزهای فرنل نوری هستند که جان انسان ها را نجات می دهد

عدسی کامپوزیت Fresnel به افزایش شدت نور و غلظت آن در جهت معین کمک کرد. مجموعه عناصر نوری منفرد نور را منعکس نمی‌کند، بلکه در انتقال کار می‌کند و به دور منبع نوری می‌چرخد که شدت ثابتی را در همه جهات ساطع می‌کند.

از آن زمان، طرح‌های فرنل یک وسیله فنی بی‌نظیر باقی مانده‌اند که نه تنها برای شناورهای رودخانه و فانوس‌های دریایی استفاده می‌شود. در قالب لنزهای فرنل، شیشه های چراغ های سیگنال مختلف، چراغ های راهنمایی، چراغ های جلو اتومبیل، قطعاتی از پروژکتورهای سخنرانی ابتدا ساخته شد. سپس لوپ هایی به شکل خط کش هایی ساخته شده از پلاستیک شفاف با شیارهای دایره ای ظریف که هر کدام یک منشور حلقه ای مینیاتوری بودند، ساخته شدند، اما به طور کلی آنهایک عدسی همگرا بودند لنز به دست آمده به عنوان یک ذره بین برای بزرگنمایی یک شی استفاده می شود، مانند لنز دوربین که یک تصویر معکوس ایجاد می کند.

با گذشت زمان، دامنه لنزهای فرنل به طور قابل توجهی گسترش یافته است. این شامل توسعه تجهیزات عکاسی، دستگاه های مختلف نورپردازی، حسگرهای ردیابی برای سیستم های امنیتی، متمرکز کننده انرژی برای کلکتورهای خورشیدی، و آینه های مورد استفاده در تلسکوپ ها است. از خواص نوری لنزها در زمینه چند رسانه ای نیز استفاده می شود. به عنوان مثال، DNP، بزرگترین سازنده صفحه نمایش های پروجکشن با تکنولوژی بالا، صفحه نمایش های Supernova را بر اساس لنز ایجاد می کند. و صفحه‌های نمایش عقب نه تنها از لنز فرنل، بلکه از سایر فناوری‌های نوری نیز استفاده می‌کنند که به شما امکان می‌دهد منحصربه‌فردترین امکانات نمایش را داشته باشید.

پارکینگ لنز فرنل
پارکینگ لنز فرنل

بسته به زمینه کاربرد، لنزها ممکن است قطرهای متفاوتی داشته باشند، از نظر نوع متفاوت است. دو نوع لنز وجود دارد: حلقوی و کمری. اولین ها برای هدایت جریان پرتوهای نور در یک جهت طراحی شده اند. لنزهای حلقه ای در کارهای دستی با جزئیات کوچک کاربرد پیدا کرده اند و جایگزین ذره بین های معمولی شده اند. لنزهای کمری که قادر به انتقال پرتوهای نور در هر جهت معین هستند در بخش صنعتی استفاده می شود.

لنز Fresnel می تواند مثبت (جمع کننده) و منفی (گسترش کننده) باشد. لنز پلی وینیل منفی با فوکوس کوتاه میدان دید را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. این لنز به لنز پارکینگ فرنل معروف است. میدان دید گسترده ای که به شما می دهد به شما امکان می دهد بدون موانع پشت ماشین را ببینیدشامل میدان دید آینه های جانبی یا آینه دید عقب می شود. این لنز مانور را در هنگام پارک کردن، یدک‌کشیدن تریلر و دنده عقب کردن، اجتناب از برخورد با کودکان، حیوانات یا سایر اشیاء بسیار آسان می‌کند.

عدسی فرنل به ابزاری چند منظوره تبدیل شده است، اختراع آن نقش مهمی در توسعه حوزه فناوری داشته است.

توصیه شده: