Soczewka Fresnela jest prawie pierwszym, według chronologii historycznej, urządzeniem opartym na zasadzie dyfrakcji światła. Pomimo wieku tego wynalazku nie stracił on dziś na aktualności i znalazł zastosowanie w wielu dziedzinach.
Co to jest soczewka Fresnela?
Soczewka Fresnela nazywana jest złożoną soczewką kompozytową. W przeciwieństwie do zwykłych soczewek nie składa się z jednego polerowanego kawałka szkła o sferycznej powierzchni, ale z pojedynczych koncentrycznych pierścieni. Są ściśle przylegające do siebie i mają niewielką grubość. W przekroju są to pryzmaty o specjalnym profilu. Ten typ obiektywu wziął swoją nazwę od nazwiska francuskiego fizyka Augustina Fresnela, który go zaproponował, który pracował w dziedzinie optyki fizycznej.
Dzięki unikalnej konstrukcji ten model obiektywu jest lekki i lekki. Odcinki jego pierścieni są skonstruowane w taki sposób, że jego aberracja sferyczna jest niezwykle mała, w wyniku czego załamywane przez nią promienie wychodzą w jednej równoległej wiązce. Średnica soczewki Fresnela waha się od kilku centymetrów do kilku metrów.
Soczewki Fresnela są zwykle podzielone na soczewki pierścieniowe i paskowe. Te pierwsze kierują wiązkę światła w jednym, z góry określonym kierunku. Z drugiej strony te ostatnie wysyłają światło ze źródła we wszystkich kierunkach w jednej płaszczyźnie.
Zastosowania soczewek Fresnela
Dziś soczewka Fresnela znalazła szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach.
Na przykład są stosowane w dużych latarniach morskich, telewizorach projekcyjnych, światłach nawigacyjnych, światłach drogowych z soczewkami kolejowymi i światłach semaforowych. A ze względu na niewielką wagę soczewka Fresnela jest również stosowana w urządzeniach oświetleniowych, które muszą być przemieszczane podczas pracy.
A po nałożeniu na tylną szybę samochodu jako cienką warstwę, znacznie zmniejsza martwy punkt za samochodem widoczny w lusterku wstecznym.
W oparciu o soczewkę Fresnela powstaje ultrapłaska lekka lupa. Z jej pomocy korzystają osoby z wadami wzroku podczas czytania tekstów drobnym drukiem.
Ponadto soczewki te są używane w czujnikach ruchu na podczerwień i antenach soczewkowych.
Jest jeszcze kilka bardziej obiecujących obszarów, w których możliwe jest zastosowanie soczewki Fresnela. Jego zastosowanie jest prawdopodobnie możliwe przy budowie teleskopów kosmicznych o gigantycznych średnicach.
Prawdopodobnie będzie również używany jako koncentrator energii słonecznej do paneli słonecznych.
Pomimo wszystkich swoich zalet, soczewka Fresnela ma jedną istotną wadę - obecność przejściowych obszarów krawędziowych powoduje wysoki udział pasożytniczego oświetlenia i "fałszywych obrazów". Uniemożliwia to wykorzystanie go do budowy dokładnych obrazów optycznych.
