Линза Френеля
Рука помощи, протянутая из… девятнадцатого века
Перед Френелем однажды возникла чисто практическая задача — создать линзу для маяка.
Линза должна собрать лучи, испускаемые лампой маяка во все стороны, и послать сильный сноп света в одном направлении. Такая линза была бы огромной, тяжелой и дорогой, да и вряд ли кто-нибудь из мастеров взялся бы за ее изготовление…
К Френелю пришла счастливая идея: составить линзу из нескольких призм, склеить линзу! Каждая из призм должна быть при этом повернута на определенный угол, ведь чем дальше она расположена от лампы, тем сильнее нужно преломить световой луч, чтобы он после линзы шел «прямой дорогой».
Идея осуществилась. Маяки Франции, а затем и всего мира во много раз увеличили силу своих лучей, направляемых навстречу кораблям. Многим морякам свет маяков с линзами Френеля помог найти дорогу домой…
Совсем недавно ученые вспомнили об изобретении Френеля.
Составная линза Огюстена Френеля, предназначенная для маяка.
Стараясь заменить уголь и нефть, энергетики всего мира ищут способы, как использовать энергию «вечных» источников — Солнца, ветра, морских приливов. У солнечного излучения, пожалуй, лишь один недостаток — оно слишком рассеяно по поверхности Земли и его нужно собрать, сконцентрировать.
Металлические зеркала, с помощью которых солнечные лучи обычно фокусируют на тепловом или электрическом преобразователе, очень быстро портятся от дождя, пыли, влаги.
Стекло, конечно, лучше выдержало бы все невзгоды погоды… и здесь ученые повторили весь путь рассуждений Френеля.
Различие было небольшим: Френель сумел лучи, посылаемые из точечного источника света, превратить в пучок параллельных лучей, а сейчас необходимо параллельные солнечные лучи собрать в одну точку.
Современная полимерная линза Френеля с наклонными бороздками на поверхности. Собираемые плоской линзой солнечные лучи позволяют этой девочке написать свое имя на дереве или вывести на нем красивые узоры.
Линзы Френеля прекрасно справились и с этой задачей.
Ученые смогли изготовить линзы Френеля не только из стекла, но и из прозрачной светостойкой пластмассы.
Эти линзы похожи на долгоиграющие пластинки. Лишь внимательно приглядевшись, замечаешь на их поверхности маленькие призмочки, будто процарапанные острой иглой в виде концентрических кругов.
Впрочем, разглядывать линзы Френеля лучше в пасмурную погоду: если солнце выглядывает из-за туч, то в горячем фокусном пятне, расположенном примерно в одном метре от линзы, мгновенно вспыхивает ткань, сухая трава, бумага…
Источник: Марк Колтун “Мир физики“.