Линза Френеля

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Поперечное сечение
(1) линзы Френеля и
(2) обычной линзы.
Создание параллельного пучка света линзой Френеля (находится в центре).

Ли́нза Френе́ля — сложная составная линза, образованная совокупностью концентрических колец относительно небольшой толщины, примыкающих друг к другу. Сечение каждого из колец имеет форму треугольника, одна из сторон которого криволинейна, и это сечение представляет собой элемент сечения сплошной сферической линзы[1]. Предложена Огюстеном Френелем.

Благодаря такой конструкции линзе Френеля имеет малую толщину и вес даже при большой угловой апертуре. Сечения колец у линзы строятся таким образом, чтобы снижалась её сферическая аберрация, и лучи точечного источника, помещённого в фокусе линзы, после преломления в кольцах выходят практически параллельным пучком (в кольцевых линзах Френеля)[2].

Линзы Френеля бывают кольцевыми и поясными. Кольцевые концентрируют световой поток в одном направлении, поясные по всем направлениям в определённой плоскости[1].

Диаметр линзы Френеля может составлять от долей сантиметра до нескольких метров.

Применение[править | править вики-текст]

Основным недостатком линзы Френеля по сравнению с обычными линзами и традиционными объективами является высокий уровень паразитной засветки и разного рода «ложные изображения» из-за наличия переходных краевых участков между зонами, 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[3].

Линзы Френеля применяются

Помещая линзу Френеля вблизи фокальной плоскости объектива и окуляра оптической системы в зеркальных фотоаппаратах, конструкторы достигают максимально равномерной освещённости изображения на матовом стекле видоискателя. При этом кольцевая структура линзы маскируется матовым стеклом, а паразитное рассеивание не оказывает влияния на изображение. Выпускаются тонкие плоские лупы с размером до книжного листа, представляющие собой лист прозрачного пластика, на котором оттиснута линза Френеля. Линза Френеля в виде пластиковой плёнки, наклеенной на заднее стекло автомобиля, уменьшает мёртвую (невидимую) зону позади автомобиля при взгляде через зеркало заднего вида. Перспективным считается использование линз Френеля в качестве концентратора солнечной энергии для солнечных батарей, позволившее довести КПД солнечных элементов до 44,7 %[5]

Акустические линзы Френеля (точнее, изготавливаемые из звукопоглощающих материалов акустические зонные пластинки Френеля [1]) используются в акустике для формирования звукового поля.

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 Френеля линза // Физическая энциклопедия / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. — Т. 5. — С. 374—375. — 760 с. — ISBN 5-85270-101-7.
  2. Т. В. Стаценко, Ю. А. Толмачев, И. А. Шевкунов //Пространственно-временное преобразование ультракороткого импульса линзой Френеля. — Статья. — НИЧ ИТМО. — УДК 535.4
  3. Линзы Френеля в телескопах
  4. Give Me 3D TV, Without The Glasses (англ.), Tom's Guide (9 January 2010). Проверено 30 апреля 2017.
  5. Une cellule solaire conçue avec Soitec établit un record mondial  d’efficacité