Френель линзасы: маяктан мультимедиялық сфераға дейін

Френель линзасы: маяктан мультимедиялық сфераға дейін
Френель линзасы: маяктан мультимедиялық сфераға дейін
Anonim

Ежелгі уақытта жағаға жақындау матростар сапарының ең қауіпті бөлігі болатын. Қолайсыз климаттық жағдайларға байланысты таяз немесе жағалаудағы тау жыныстары кеменің апатқа ұшырауына себеп болуы мүмкін. Теңізшілерді сол кездегі ең жақсы навигациялық құрылымдар маяктар құтқарды. Ұзақ уақыт бойы оттар өздерінің шыңдарында жанды, кейінірек керосин шамдары электр қуатын пайдаланғанға дейін жарық көзі ретінде қызмет етті. 19 ғасырда Френель линзасы өмірді құтқаратын жарыққа айналды, ол маяк жарығын ең жарқын және алыстан көрінетін етіп жасады.

Френель линзасы
Френель линзасы

Композициялық қосылыс линзаны француз физигі, жарықтың толқындық теориясын жасаушы Огюстен Френель жасаған. Френель линзасы бір-біріне жақын орналасқан және ішінде жарық көзі бар цилиндрді құрайтын жеке шағын қалыңдықтағы концентрлік сақиналардан тұрады. Көлденең қимада сақиналар призма пішініне ие. Сақиналардың әрқайсысы орталықтан таралатын сәулелердің параллельді тар шоғына жарық жинайды. Цилиндр жарық көзінің айналасында айналғанда, жарық сәулелері көкжиекке дейін созылады. Сәулелердің түсі, олардың саны, олардың арасындағы уақыт аралығы маяктың ерекше бірегей қолжазбасын құрайды. Кемелердің бортында әртүрлі маяктардың сипаттамалары бар қысқаша мәлімет бар болатын және сол арқылы матростар олардың алдында қандай маяк тұрғанын анықтады.

Маяктарға орнатылған Френель линзалары оларды қуатты жарық көздерімен жабдықтаудағы маңызды қадам болды. Бұл күрделі қосылыс линзалар жарық қарқындылығының концентрациясын 80 000 шамға дейін арттыруға мүмкіндік берді. Френель ойлап тапқанға дейін жанып тұрған фитильдің немесе фонардың жарығын фокустауға тек шамды диаметрі жеткілікті үлкен конверирленген линзаның немесе ойыс айнаның фокусына қою арқылы ғана мүмкін болды. Осы мақсаттар үшін үлкен өлшемді бір бөлікті оптикалық элемент қажет болды, ол өзінің ауырлық күшінің әсерінен жарылып кетуі мүмкін. Сондықтан әрқайсысының фокусында бөлек фонарь бар ондаған ойыс айналар пайдаланылды. Бұл шешім ыңғайсыз болды.

Френель линзалары өмірді сақтайтын жарық болып табылады
Френель линзалары өмірді сақтайтын жарық болып табылады

Композиттік Fresnel линзасы жарық қарқындылығын, оның белгілі бір бағытта шоғырлануын арттыруға көмектесті. Жеке оптикалық элементтерді құрастыру жарықты көрсетпеді, бірақ барлық бағытта тұрақты қарқындылық шығаратын жарық көзінің айналасында айнала отырып, беруде жұмыс істеді.

Содан бері Френель конструкциялары тек өзен қалқымалары мен маяктар үшін ғана емес қолданылған теңдесі жоқ техникалық құрылғы болып қала берді. Френель линзалары түрінде әр түрлі сигналдық шамдардың стақандары, бағдаршамдар, автомобиль фаралары, лекциялық проекторлардың бөлшектері жасалды. Содан кейін сызғыштар түрінде мөлдір пластиктен жасалған, нәзік дөңгелек ойықтары бар лупалар жасалды, олардың әрқайсысы миниатюралық сақина призмасы болды, бірақ жалпы алғанда оларжинақтаушы линзалар болды. Алынған объектив инверттелген кескін жасайтын камера объективі сияқты нысанды үлкейту үшін ұлғайтқыш ретінде пайдаланылады.

Уақыт өте келе Fresnel линзаларының ауқымы айтарлықтай кеңейді. Ол фотоаппаратураларды, әртүрлі жарықтандыру құрылғыларын, қауіпсіздік жүйелеріне арналған бақылау датчиктерін, күн коллекторларына арналған энергия концентраторын және телескоптарда қолданылатын айналарды әзірлеуді қамтиды. Линзалардың оптикалық қасиеттері мультимедиа саласында да қолданылады. Мысалы, жоғары технологиялық проекциялық экрандардың ең ірі өндірушісі DNP объектив негізінде Supernova экрандарын жасайды. Ал артқы проекциялық экрандар Fresnel объективін ғана емес, сонымен қатар ең ерекше дисплей мүмкіндіктерін алуға мүмкіндік беретін басқа да оптикалық технологияларды пайдаланады.

Френель линзаларының тұрағы
Френель линзаларының тұрағы

Қолдану саласына байланысты линзалардың диаметрі әртүрлі болуы мүмкін, түрі әр түрлі болуы мүмкін. Линзаның екі түрі бар: сақиналы және белдік. Біріншісі жарық сәулелерінің ағынын бір бағытта бағыттауға арналған. Сақина линзалары кәдімгі ұлғайтқыштарды ауыстыра отырып, ұсақ бөлшектермен қолмен жұмыс істеуде қолданылды. Кез келген бағытта жарық сәулелерін өткізуге қабілетті белдік линзалар өнеркәсіптік секторда қолданылады.

Френель линзасы оң (жинақтаушы) және теріс (диффузиялық) болуы мүмкін. Қысқа фокусы бар теріс поливинил линзасы көру өрісін айтарлықтай арттырады. Ол Fresnel тұрақ линзасы ретінде белгілі. Оның кең ауқымы көліктің артындағы кедергілерді онсыз көруге мүмкіндік бередібүйірлік айналардың немесе артқы көрініс айнасының көру өрісіне кіреді. Бұл линза тұраққа қою, тіркемені сүйреу және кері бұрылу кезінде маневр жасауды айтарлықтай жеңілдетеді, ойнап жүрген балаларға, жануарларға немесе басқа заттарға соқтығысудан сақтайды.

Френель линзасы көп функционалды құралға айналды, оның өнертабысы технологиялық саланың дамуында маңызды рөл атқарды.

Ұсынылған: