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圖片名稱

28

2022

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菲涅爾透鏡基本原理

菲涅爾透鏡是由法國物理學(xué)家奧古斯汀.菲涅爾(Augustin.Fresnel)發(fā)明的,他在1822年最初使用這種透鏡設(shè)計用于建立一個玻璃菲涅爾透鏡系統(tǒng)——燈塔透鏡。


菲涅爾透鏡是由法國物理學(xué)家奧古斯汀.菲涅爾(Augustin.Fresnel)發(fā)明的,他在1822年最初使用這種透鏡設(shè)計用于建立一個玻璃菲涅爾透鏡系統(tǒng)——燈塔透鏡。

通過將數(shù)個獨立的截面安裝在一個框架上從而制作出更輕更薄的透鏡,這一想法常被認為是由布封伯爵提出的??锥嗳?1743-1794)提議用單片薄玻璃來研磨出這樣的透鏡。而法國物理學(xué)家兼工程師菲涅爾亦對這種透鏡在燈塔上的應(yīng)用寄予厚望。根據(jù)史密森學(xué)會的描述,1823年,第一枚菲涅爾透鏡被用在了吉倫特河口的哥杜昂燈塔(Phare de Cordouan)上;透過它發(fā)射的光線可以在20英里(32千米)以外看到。蘇格蘭物理學(xué)家大衛(wèi)·布儒斯特爵士被看作是促使英國在燈塔中使用這種透鏡的推動者。

基本原理

其工作原理十分簡單:假設(shè)一個透鏡的折射能量僅僅發(fā)生在光學(xué)表面(如:透鏡表面),拿掉盡可能多的光學(xué)材料,而保留表面的彎曲度。

另外一種理解就是,透鏡連續(xù)表面部分“坍陷”到一個平面上。從剖面看,其表面由一系列鋸齒型凹槽組成,中心部分是橢圓型弧線。每個凹槽都與相鄰凹槽之間角度不同,但都將光線集中一處,形成中心焦點,也就是透鏡的焦點。每個凹槽都可以看做一個獨立的小透鏡,把光線調(diào)整成平行光或聚光。這種透鏡還能夠消除部分球形像差。

Key words:

菲涅爾透鏡