Fresneli lääts
Fresneli lääts on õhuke optiline seade, mis võimaldab valgust koondada ja suunata.
Läätse töö põhineb valguse murdumisel ning sellel, et valguse murdumine toimub ainult materjali pinnal, kui valgus liigub tihedamasse või hõredamasse keskkonda. See teadmine võimaldab kärpida klassikalise läätse mõõtmeid. Selle kärpimise tulemuseks on Fresneli lääts.[1]
Fresneli lääts ja tavaline lääts muuda
Fresneli lääts erineb tavalisesest läätsest ehituse poolest, mis toob endaga kaasa nii positiivseid kui ka negatiivseid omadusi.
Fresneli läätse head omadused on materjali kokkuhoid, sellega saavutatud kergus, tootmiskulude vähenemine (eriti suurte läätsede korral) ja väiksem valguse neeldumine.
Halvad küljed on pildi kvaliteedi halvenemine ja kromaatilise aberratsiooni tekkimine. Neid moonutusi põhjustab Fresneli läätsedes eri valguslainepikkuste erinev murdumisnurk.
Ajalugu muuda
Georges-Louis Leclerc De Buffon (1707–1788) käis 1748. aastal välja mõtte läätse jagada kontsentrilisteks rõngasteks, et selle kaalu vähendada (aasta arv 1921–1923 olenevalt allikast). Umbes 70 aastat hiljem pani selle mõtte praktikasse teine prantsuse füüsik Augustin-Jean Fresnel.[2] Ta sai Prantsuse riigilt 1819. aastal tellimuse parendada majakate valgustusvõimet. Ta otsustas selleks kasutada läätsi, mitte peegleid, mis olid tolle aja moodsaim lahendus. 1820ndate alguseks olid Fresneli läätsed esimestes majakates ja võrreldes tolleaegsete peegelmajakatega, mis suutsid kasutada ära umbes 17% valgusest, suutis Fresneli läätsede süsteem kasutatavaks muuta kuni 83% valgusest.[3][4][5]
Fresnel ei olnud aga esimene, kes proovis läätsi majakates kasutada. 1752. aastal prooviti läätsi kasutada mitmes Lõuna-Inglismaa majakas, aga paksu klaasi ja selle halva kvaliteedi tõttu neeldus palju valgust klaasi ja seega oli nende efektiivsus väiksem kui tolleaegsetes peegellahendustes.[6]
Fresneli lahendus erines varasematest, kuna see koosnes mitmest osast, mitte ühest suurest läätsest. Fresneli lääts koosnes mitmest peegeldavast prismaosast ja dioptrilisest läätsest seadme keskel.[5]
Kasutusvaldkonnad muuda
Kuigi prantsuse füüsik Augustin-Jean Fresnel ei olnud esimene, kes kavandas Fresneli läätse kontseptsiooni, suutis ta populariseerida nende kasutust majakates. Tänu tänapäevastele tootmisviisidele on võimalik Fresneli läätsesid kasutada mitmesugustes rakendustes. Fresneli läätsede abil on võimalik punktvalgusallikast tulevaid valguskiiri muuta paralleelseteks valgusvihkudeks, asetades läätse ühe fookuskauguse kaugusele valgusallikast.[7]
Samuti on võimalik peaaegu paralleelseid valgusvihke, nagu päikesevalgus, koondada ühte punkti. Nii kasutatakse Fresneli läätsesid päikesepatareides.[7][8]
Fresneli läätsesid kasutatakse ka suurenduse saamise eesmärgil, kuid kuna Fresneli lääts moonutab optilisi kujutisi, ei ole see soovitatav.[7]
Tootmine muuda
Esimesed Fresneli läätsed tehti klaasist, millele anti kuju lihvides.[5]
Tänapäeval on lisaks klaasile kasutusel ka akrüülid, polükarbonaadid ja muud optiliselt läbipaistvad ained.[9]
Suur osa Fresneli läätsedest tehakse tänapäeval kuumpressimismeetodil. Kuumpressimine on protsess, mille käigus läätse vajalik kuju saavutatakse plastplaadi kuumutamisel ja vastava vormiga survestamisel.
Viited muuda
- ↑ "arhiivikoopia". Originaali arhiivikoopia seisuga 26. veebruar 2008. Vaadatud 9. veebruar 2018.
{{cite web}}: CS1 hooldus: arhiivikoopia kasutusel pealkirjana (link) - ↑ https://www.britannica.com/technology/Fresnel-lens#ref51006
- ↑ https://web.archive.org/web/20070927021951
- ↑ /https://web.archive.org/web/20070927021951/http://www.marinecitymich.org/Blank%20Page.htm
- ↑ 5,0 5,1 5,2 http://www.terrypepper.com/lights/closeups/illumination/fresnel/fresnel.htm
- ↑ https://books.google.ee/books?id=ti9VAAAAMAAJ&pg=PA609&redir_esc=y&hl=et#v=onepage&q&f=false
- ↑ 7,0 7,1 7,2 http://modulatedlight.org/optical_comms/fresnel_lens_comparison.html
- ↑ "arhiivikoopia". Originaali arhiivikoopia seisuga 30. märts 2016. Vaadatud 9. veebruar 2018.
{{cite web}}: CS1 hooldus: arhiivikoopia kasutusel pealkirjana (link) - ↑ https://www.edmundoptics.com/resources/application-notes/optics/advantages-of-fresnel-lenses/