Линза Френеля

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Перейти к: навигация, поиск
Поперечное сечение линзы Френеля и обычной линзы

Линза Френе́ля — сложная составная линза. Состоит не из цельного шлифованного куска стекла со сферической или иными поверхностями, как обычные линзы, а из отдельных примыкающих друг к другу концентрических колец небольшой толщины, которые в сечении имеют форму призм специального профиля. Предложена Огюстеном Френелем.

Эта конструкция обеспечивает малую толщину (а следовательно, и вес) линзе Френеля даже при большом угле охвата. Сечения колец у линзы строятся таким образом, что сферическая аберрация линзы Френеля невелика, лучи от точечного источника, помещённого в фокусе линзы, после преломления в кольцах выходят практически параллельным пучком (в кольцевых линзах Френеля).

Линзы Френеля бывают кольцевыми и поясными. Первые направляют световой поток в каком-либо одном направлении. Поясные линзы посылают свет от источника по всем направлениям в определённой плоскости.

Диаметр линзы Френеля может составлять от 10—20 см до нескольких метров.

[править] Применения

Основным недостатком линзы Френеля является то, что из-за наличия переходных краевых участков между зонами велик уровень паразитной засветки и разного рода «ложных изображений» (по сравнению с обычными линзами и традиционными объективами). Поэтому её использование для построения оптически точных изображений затруднено.

  • Тем не менее, уже есть положительный опыт построения и таких оптических систем. Перспективным направлением может быть построение космических телескопов диаметром в десятки и сотни метров, с использованием линз Френеля на основе тонких мембран.[1]
  • Массово применяется в осветительных устройствах, особенно подвижных, для минимизации веса и затрат на перемещение.
  • Помещая линзу Френеля вблизи фокальной плоскости объектива и окуляра оптической системы (в зеркальных фотоаппаратах), конструкторы достигают максимальной равномерности освещённости изображения на матовом стекле видоискателя. При этом кольцевая структура линзы маскируется матовым стеклом, а паразитное рассеяние не оказывает влияния на изображение.
  • Линзы Френеля применяются в крупногабаритных фокусирующих системах морских маяков, в проекционных телевизорах, оверхед-проекторах (кодоскопах),
    Линзы Френеля в маяке
    фотовспышках.
  • Сверхплоская лёгкая лупа — тонкий лист пластика, отлитый в форме линзы Френеля, оказывается удобным увеличительным стеклом для людей с пониженным зрением, вынужденным читать текст, напечатанный мелким шрифтом. Благодаря малой толщине, такая лупа используется как закладка и линейка.
  • Также применяют в акустике при обесшумливании и вибродемпфировании дверей. Изготавливают из вибродемпфирующих материалов.
  • Пластиковая пленка, в виде линзы Френеля наклееная на заднее стекло автомобиля, уменьшает мертвую (невидимую) зону позади автомобия при взгляде через зеркало заднего вида.

[править] Примечания

[править] См. также

  • Линза
  • Не следует путать линзу Френеля, действие которой основано на преломлении света прозрачной средой, а размеры зон велики по сравнению с длинами волн, с зонной пластинкой Френеля, работа которой основана на явлениях дифракции и интерференции, и размеры колец которой сопоставимы с длиной волны.