Πώς λειτουργεί ένας φακός Fresnel; Η μαγεία πίσω από το ποτήρι

Ένας φακός Fresnel είναι ένας ειδικός τύπος φακού που παράγει εικόνες με πολύ λεπτότερο προφίλ από τους παραδοσιακούς φακούς. Λειτουργεί χρησιμοποιώντας την αρχή της διάθλασης, η οποία είναι η κάμψη του φωτός καθώς περνάει από το ένα μέσο σε άλλο.

Η επιφάνεια ενός φακού Fresnel καλύπτεται σε μια σειρά ομόκεντρων δακτυλίων, καθένα από τα οποία δρα σαν ένα μικροσκοπικό πρίσμα. Όταν το φως χτυπά τον φακό, διαθλάται σε κάθε δακτύλιο, προκαλώντας τη σύγκλιση των κυμάτων φωτός σε ένα μόνο σημείο. Αυτό το σημείο είναι γνωστό ως σημείο εστίασης.

Το εστιακό μήκος ενός φακού Fresnel είναι η απόσταση μεταξύ του φακού και του εστιακού σημείου. Το εστιακό μήκος ενός φακού Fresnel είναι πολύ μικρότερο από αυτό ενός παραδοσιακού φακού με την ίδια δύναμη, που επιτρέπει στους φακούς του Fresnel να είναι τόσο λεπτοί.

Οι φακοί Fresnel χρησιμοποιούνται συχνά σε εφαρμογές όπου απαιτείται λεπτός, ελαφρύ φακός, όπως σε γυαλιά, προβολείς και ηλιακούς συλλέκτες. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία ειδικών εφέ, όπως αυτά που χρησιμοποιούνται στις ολογραφικές εικόνες.

Εδώ είναι μια πιο λεπτομερής εξήγηση για το πώς λειτουργεί ο φακός Fresnel:

Όταν το φως χτυπά ένα φακό Fresnel, είναι διαθλάσεις (λυγισμένο) σε κάθε δακτύλιο του φακού. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο δείκτης διάθλασης του γυαλιού στο φακό είναι διαφορετικός από αυτόν του αέρα έξω από το φακό.

Ο δείκτης διάθλασης είναι ένα μέτρο του πόσο φως είναι λυγισμένο όταν περνά από ένα μέσο σε άλλο. Ο δείκτης διάθλασης του γυαλιού είναι μεγαλύτερος από αυτόν του αέρα, οπότε το φως είναι λυγισμένο περισσότερο όταν περνά από τον αέρα σε γυαλί από ό, τι όταν περνά από το γυαλί στον αέρα.

Η ποσότητα φωτός που διαθλάται σε κάθε δακτύλιο καθορίζεται από τη γωνία του δακτυλίου. Τα δαχτυλίδια στο εξωτερικό του φακού είναι γωνιακά πιο απότομα από εκείνους στο εσωτερικό, οπότε το φως διαθλάται περισσότερο στα εξωτερικά δακτυλίους.

Αυτό προκαλεί τη σύγκλιση των κυμάτων φωτός (έρχονται μαζί) σε ένα μόνο σημείο, το οποίο είναι γνωστό ως σημείο εστίασης.

Το εστιακό σημείο ενός φακού Fresnel καθορίζεται από το εστιακό μήκος του φακού. Το εστιακό μήκος ενός φακού είναι η απόσταση μεταξύ του φακού και του εστιακού σημείου.

Το εστιακό μήκος ενός φακού Fresnel είναι μικρότερο από αυτό ενός παραδοσιακού φακού με την ίδια ισχύ, επειδή τα φωτεινά κύματα διαθλαστούν περισσότερο στα εξωτερικά δακτυλίους.

Αυτό επιτρέπει στους φακούς του Fresnel να είναι τόσο λεπτοί και ελαφριές.

Οι φακοί Fresnel χρησιμοποιούνται σε διάφορες εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων:

* Γυαλιά

* Προβολείς

* Ηλιακά πάνελ

* Ολογραφικές εικόνες

* Προβολείς

* Φώτα

* Μεγεθυντικά

* Ανάγνωση γυαλιά

Οι φακοί Fresnel είναι ένα ευπροσάρμοστο οπτικό συστατικό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μια ποικιλία εφαρμογών όπου απαιτείται ένας λεπτός, ελαφρύ φακός.