Fresnelova čočka: od majáků po multimediální sféry

Za starých časů se blíží k pobřeží pro námořníky byla nejnebezpečnější částí jejich cesty. Kvůli nepříznivým klimatickým podmínkám by mohly způsobit stroskotání lodí nebo pobřežních skal. Námořníci zachránili námořníky, nejlepší navigační návrhy té doby. Po dlouhou dobu se na jejich vrcholcích jednoduše zapálily ohně, později sloužily jako zdroje světla petrolejové lampy, dokud nezačali používat elektřinu. V devatenáctém století světlo, které zachránilo život, bylo Fresnelovým objektivem, takže světlo majáku bylo živější a viditelné z dálky.

Kompozitní komplexní čočku vytvořil Augustin Fresnel, francouzský fyzik, který vytvořil vlnovou teorii světla. Fresnelova čočka je tvořena individuálními malými tloušťkami vzájemně sousedních soustředných kroužků, které tvoří uvnitř válce se světelným zdrojem. V této části mají kroužky tvar hranolů. Každý z kroužků shromažďuje světlo do paralelního úzkého paprsku paprsků, který se od středu odchyluje. Když se válec otáčí kolem světelného zdroje, paprsky světla se rozprostírají až k horizontu. Barva paprsků, jejich počet, časový interval mezi nimi tvoří zvláštní unikátní rukopis majáku. Souhrn vlastností různých majáků byl k dispozici na palubě lodí a na tomto základě se námořníci naučili, který maják byl před nimi.

Fresnelové čočky namontované na majácích se staly důležitým krokem při jejich vybavení silnými zdroji světla. Tyto složité kompozitní čočky umožňují zvýšit koncentraci světelné intenzity na 80 000 svíček. Před vynálezem Fresnelu bylo možné zaměření světla spáleného knotu nebo lucerny pouze zaostřením lucerny sběrných čoček dostatečně velký průměr nebo konkávní zrcadlo. Pro tyto účely byl zapotřebí jednodílný optický prvek velké velikosti, který by pod vlivem vlastní gravitace mohl prasknout. Proto byly použity desítky konkávních zrcadel, ve středu každého z nich byla samostatná lucerna. Toto rozhodnutí bylo nepohodlné.

Kompozitní Fresnelova čočka pomohla dosáhnout zvýšení intenzity světla a jeho koncentrace v daném směru. Sestava jednotlivých optických prvků neodrážela světlo, ale pracovalo na lumenu, otáčející se kolem světelného zdroje vyzařovaného ve všech směrech, s konstantní intenzitou.

Od té doby konstrukce Fresnel zůstávají nepřekonatelným technickým zařízením používaným nejen pro říční bóje a majáky. Ve formě Fresnelových čoček byly poprvé vyrobeny skla různých signálních světel, semafory, reflektory pro automobily a detaily přednášek. Pak byly vytvořeny smyčky ve tvaru pravítka vyrobené z transparentní plast, s nenápadnými kruhovými drážkami, z nichž každý byl miniaturní prstencový hranol, a jako celek to byly sběrné čočky. Výsledná čočka se používá jako lupa pro zvětšení objektu, jako je objektiv fotoaparátu, což vytváří obrácený obraz.

V průběhu času se rozsah Fresnelových čoček výrazně rozšířil. Zahrnuje vývoj fotografického zařízení, různých osvětlovacích zařízení, senzorů pro monitorování bezpečnostních systémů, energetického koncentrátoru solární kolektory, zrcadla používaná v dalekohledech. Optické vlastnosti čoček se také používají v oblasti multimédií. Takže společnost DNP, největší výrobce projekčních obrazovek s vysokou technologií, vytváří obrazovky Supernova na základě objektivu. Na opačných projekčních plátnách se používá nejen Fresnelova čočka, ale i další optické technologie, které umožňují získat nejvíce jedinečné zobrazovací prvky.

V závislosti na oblasti použití mohou objektivy mít různé průměry, liší se od typu. Jsou známé dva typy čoček: prstencové a pásové. První jsou navrženy tak, aby řídily tok světelných paprsků jedním směrem. Kroužkové čočky nalezly uplatnění v ruční práci s malými detaily, které mají nahrazené obvyklou smyčkou. Pásové čočky, které mohou přenášet světelné paprsky v jakémkoliv daném směru, se používají v průmyslovém odvětví.

Fresnelova čočka může být pozitivní (shromažďování) a negativní (rozptyl). Záporná polyvinylová čočka s krátkým zaostřením se výrazně zvyšuje zorné pole. Je znám jako parkovací čočka značky Fresnel. Rozšíření pozorovacího úhlu, které vám dává, umožňuje vidět překážky pod vozidlem, které nejsou zahrnuty do zorného pole zpětných zrcátek nebo zpětného zrcátka. Tento objektiv velmi usnadňuje manévrování při parkování, tažení přívěsu a obrácení, což vám umožní vyhnout se hrát na hraní dětí, zvířat nebo jiných předmětů.

Fresnelova čočka se stala multifunkčním nástrojem, její vynález hraje důležitou roli ve vývoji technologické sféry.