Fresnellens: van vuurtorens tot multimediabollen

Fresnellens: van vuurtorens tot multimediabollen
Fresnellens: van vuurtorens tot multimediabollen
Anonim

Vroeger was het naderen van de kust het gevaarlijkste deel van de reis van zeelieden. Als gevolg van ongunstige klimatologische omstandigheden kunnen ondiepe wateren of kustrotsen een schipbreuk veroorzaken. Zeelieden werden gered door vuurtorens, de beste navigatiestructuren van die tijd. Lange tijd werden vuren gewoon op hun toppen ontstoken, later dienden kerosinelampen als lichtbronnen, totdat elektriciteit werd gebruikt. In de 19e eeuw werd de Fresnel-lens het levensreddende licht, waardoor het licht van de vuurtoren het helderst en het meest zichtbaar van veraf was.

Fresnel-lens
Fresnel-lens

De samengestelde samengestelde lens is gemaakt door Augustin Fresnel, een Franse natuurkundige, maker van de golftheorie van licht. De Fresnel-lens bestaat uit afzonderlijke concentrische ringen van kleine dikte die naast elkaar liggen en een cilinder vormen met een lichtbron erin. In dwarsdoorsnede hebben de ringen de vorm van prisma's. Elk van de ringen verzamelt licht in een evenwijdige smalle bundel stralen die vanuit het midden uitstra alt. Wanneer de cilinder rond de lichtbron draait, strekken de lichtstralen zich uit tot aan de horizon. De kleur van de stralen, hun aantal, het tijdsinterval tussen hen vormen een speciaal uniek handschrift van de vuurtoren. Een samenvatting met de kenmerken van verschillende vuurtorens was beschikbaar aan boord van de schepen, en daaruit ontdekten de matrozen welke vuurtoren zich voor hen bevond.

De Fresnel-lenzen die op de vuurtorens waren geïnstalleerd, waren een belangrijke stap om ze uit te rusten met krachtige lichtbronnen. Deze complexe samengestelde lenzen maakten het mogelijk om de lichtintensiteit te verhogen tot 80.000 kaarsen. Vóór de uitvinding van Fresnel was het alleen mogelijk om het licht van een brandende lont of lantaarn te concentreren door de lantaarn in het brandpunt van een convergerende lens met een voldoende grote diameter of een holle spiegel te plaatsen. Voor deze doeleinden was een groot optisch element uit één stuk nodig, dat onder invloed van zijn eigen zwaartekracht zou kunnen barsten. Daarom werden tientallen holle spiegels gebruikt, elk met een aparte lantaarn in het brandpunt. Deze beslissing was ongelegen.

Fresnel-lenzen zijn een licht dat levens redt
Fresnel-lenzen zijn een licht dat levens redt

De composiet Fresnel-lens hielp om een toename van de lichtintensiteit te bereiken, de concentratie ervan in een bepaalde richting. De assemblage van individuele optische elementen weerkaatste geen licht, maar werkte in transmissie, roterend rond een lichtbron die een constante intensiteit in alle richtingen uitstraalde.

Sindsdien zijn Fresnel-ontwerpen een onovertroffen technisch apparaat gebleven, niet alleen gebruikt voor rivierboeien en vuurtorens. In de vorm van Fresnel-lenzen werden eerst brillen van verschillende signaallichten, verkeerslichten, autokoplampen, onderdelen van collegeprojectoren gemaakt. Vervolgens werden loepen gemaakt in de vorm van linialen, gemaakt van transparant plastic, met subtiele cirkelvormige groeven, die elk een miniatuur ringprisma waren, maar over het algemeen waren zewaren een convergerende lens. De resulterende lens wordt gebruikt als een vergrootglas om een object te vergroten, zoals een cameralens die een omgekeerd beeld creëert.

In de loop van de tijd is het bereik van Fresnel-lenzen aanzienlijk uitgebreid. Het omvat de ontwikkeling van fotografische apparatuur, verschillende verlichtingsapparatuur, volgsensoren voor beveiligingssystemen, een energieconcentrator voor zonnecollectoren en spiegels die in telescopen worden gebruikt. De optische eigenschappen van lenzen worden ook gebruikt op het gebied van multimedia. Zo maakt DNP, de grootste fabrikant van hightech projectieschermen, Supernova schermen op basis van de lens. En doorzichtprojectieschermen gebruiken niet alleen de Fresnel-lens, maar ook andere optische technologieën, waardoor u over de meest unieke weergavefaciliteiten beschikt.

Fresnel-lens parkeren
Fresnel-lens parkeren

Afhankelijk van het toepassingsgebied kunnen lenzen verschillende diameters hebben, variëren in type. Er zijn twee soorten lenzen: ringvormige en taille. De eerste zijn ontworpen om de stroom van lichtstralen in één richting te richten. Ringlenzen zijn gebruikt in handmatig werk met kleine details, ter vervanging van conventionele loepen. In de industriële sector worden heuplenzen gebruikt die lichtstralen in een bepaalde richting kunnen doorlaten.

Fresnel-lens kan positief (verzamelend) en negatief (verstrooiend) zijn. De negatieve polyvinyllens met een korte focus vergroot het gezichtsveld merkbaar. Het staat bekend als de Fresnel-parkeerlens. Dankzij het brede gezichtsveld kunt u obstakels achter de auto zien zonderopgenomen in het gezichtsveld van de zijspiegels of de achteruitkijkspiegel. Deze lens vergemakkelijkt het manoeuvreren tijdens het parkeren, het slepen van een aanhanger en het achteruitrijden aanzienlijk, en voorkomt dat u tegen spelende kinderen, dieren of andere objecten aanloopt.

De Fresnel-lens is een multifunctioneel hulpmiddel geworden, de uitvinding ervan heeft een belangrijke rol gespeeld in de ontwikkeling van het technologische veld.

Aanbevolen: