stringtranslate.com

لنز فرنل

لنز فرنل کاتادیوپتری گردان درجه یک، مورخ 1870، در موزه ملی د لا مارین ، پاریس به نمایش گذاشته شده است. در این مورد، منشورهای دیوپتریک (داخل حلقه‌های برنزی) و منشورهای کاتادیوپتری (خارج) به گونه‌ای چیده شده‌اند که نور لامپ مرکزی را در چهار پرتو گردان متمرکز کنند که توسط ملوانان به صورت چهار چشمک در هر دور مشاهده می‌شود. این مجموعه 2.54 متر (8.3 فوت) ارتفاع و حدود 1.5 تن (3300 پوند) وزن دارد.

یک لنز فرنل ( / ˈ f r eɪ n ɛ l , - n əl / FRAY -nel, -⁠nəl ; / ˈ f r ɛ n ɛ l , - əl / FREN -el, -⁠əl ; یا / f r eɪ ˈ n ɛ l / fray- NEL [1] ) نوعی لنز فشرده کامپوزیت است که با تقسیم لنز به مجموعه ای از بخش های حلقوی متحدالمرکز، مقدار مواد مورد نیاز را در مقایسه با عدسی های معمولی کاهش می دهد.

شکل ساده‌تر دیوپتریک (کاملا انکساری ) لنز برای اولین بار توسط ژرژ لوئیس لکلرک، کنت دو بوفون [2] پیشنهاد شد و به طور مستقل توسط فیزیکدان فرانسوی آگوستین-ژان فرنل (1788-1827) برای استفاده در فانوس‌های دریایی دوباره اختراع شد . [3] [4] فرم کاتادیوپتری (ترکیب شکست و انعکاس) لنز، که به طور کامل توسط فرنل اختراع شده است، دارای عناصر منشوری بیرونی است که از بازتاب داخلی کامل و همچنین شکست برای گرفتن نور مایل بیشتر از منبع نور و اضافه کردن آن به آن استفاده می‌کند. پرتو، آن را در فواصل بیشتر قابل مشاهده می کند.

این طراحی امکان ساخت لنزهایی با دیافراگم بزرگ و فاصله کانونی کوتاه را بدون جرم و حجم مواد مورد نیاز یک لنز با طراحی معمولی فراهم می کند. لنز فرنل را می‌توان بسیار نازک‌تر از یک لنز معمولی ساخت که در برخی موارد به شکل یک صفحه تخت است.

به دلیل استفاده از آن در فانوس دریایی، آن را "اختراعی که یک میلیون کشتی را نجات داد" نامیده شده است. [5]

تاریخچه

پیشروان

اولین کسی که پرتوی فانوس دریایی را با استفاده از عدسی متمرکز کرد ظاهراً توماس راجرز شیشه‌بر لندنی بود که این ایده را در سال 1788 به خانه ترینیتی پیشنهاد کرد . [6] اولین لنزهای راجرز، 53  سانتی‌متر قطر و 14  سانتی‌متر ضخامت در مرکز در سال 1789 در فانوس دریایی قدیمی در پورتلند بیل نصب شد. پشت هر لامپ یک آینه شیشه ای کروی با روکش پشتی قرار داشت که تابش عقب را از طریق لامپ و به داخل عدسی منعکس می کرد. نمونه های بیشتری تا سال 1804 در Howth Baily ، North Foreland و حداقل چهار مکان دیگر نصب شد. اما بسیاری از نور با جذب در شیشه تلف می شد. [6] [7]

در سال 1748، ژرژ لوئیس لکلرک، کنت دو بوفون اولین کسی بود که یک عدسی محدب را با یک سری منشور حلقوی متحدالمرکز جایگزین کرد که به صورت پله‌هایی در یک تکه شیشه آسیاب شده بودند، [2] تا وزن و جذب را کاهش دهند. در سال 1790 [8] (اگرچه منابع ثانویه تاریخ را 1773 [9] : 609  یا 1788 [10] ذکر می‌کنند )، مارکی دو کوندورسه پیشنهاد کرد که ساختن بخش‌های حلقوی به‌صورت جداگانه و جمع‌آوری آن‌ها بر روی یک قاب آسان‌تر است. اما حتی آن هم در آن زمان غیرعملی بود. [11] [12] این طرح ها نه برای فانوس دریایی، [2] بلکه برای سوزاندن شیشه ها در نظر گرفته شده بودند . [9] : 609  دیوید بروستر ، با این حال، سیستمی شبیه به Condorcet را در سال 1811 پیشنهاد کرد، [2] [10] [13] و تا سال 1820 از استفاده از آن در فانوس های دریایی بریتانیا حمایت کرد. [14]

انتشار و پالایش

سطح مقطع عدسی فانوس دریایی نسل اول فرنل، با آینه های شیبدار  m، n در بالا و پایین صفحه انکساری  RC (با بخش مرکزی  A ). طراحی بعدها با جایگزینی آینه ها با منشورهای بازتابنده برای کاهش تلفات بهبود یافت. اگر سطح مقطع در هر صفحه عمودی از طریق لامپ  L یکسان باشد (تقارن استوانه ای)، نور به طور یکنواخت در اطراف افق پخش می شود.

کمیسیون فرانسوی فارس  [FR] (کمیسیون فانوس دریایی) توسط ناپلئون در سال 1811 تأسیس شد و تحت اختیار کارفرمای فیزیکدان فرانسوی آگوستین-ژان فرنل ، سپاه پل ها و جاده ها قرار گرفت. از آنجایی که اعضای کمیسیون به شکل دیگری مشغول بودند، در سال های اولیه فعالیت چندانی به دست نیاورد. [15] با این حال، در 21 ژوئن 1819 - سه ماه پس از برنده شدن جایزه بزرگ فیزیک آکادمی علوم برای خاطرات مشهورش در مورد پراش - فرنل به توصیه فرانسوا آراگو (عضو از سال 1813) "موقتا" به کمیسیون فرستاده شد. ، برای بررسی بهبودهای احتمالی در روشنایی فانوس دریایی. [11] [16]

در پایان آگوست 1819، بی‌اطلاع از پیشنهاد بوفون-کاندورسی-بروستر، [11] [13] فرنل اولین ارائه خود را به کمیسیون ارائه کرد، [17] آنچه را که او عدسی‌ها à échelons («عدسی‌های پله‌ای») نامید را توصیه کرد. بازتابنده‌های مورد استفاده را که فقط نیمی از نور فرودی را منعکس می‌کردند، تعویض کنید. [18] گزارش دیگری توسط فرنل، مورخ 29 اوت 1819 (فرنل، 1866-1866، جلد 3، صفحات 15-21)، مربوط به آزمایشات روی بازتابنده ها است، و به عدسی های پله ای اشاره ای نمی کند، مگر در طرحی نامرتبط در صفحه آخر. از نسخه خطی صورتجلسات جلسات کمیسیون تنها به سال 1824 باز می گردد، زمانی که فرنل خود به عنوان منشی انتخاب شد. [19] بنابراین تاریخ دقیقی که فرنل رسماً عدس à échelons را در آن توصیه کرد ناشناخته است. [ نیاز به ذکر منبع ] با شرمندگی فرنل، یکی از کمیسران گردآوری شده، ژاک چارلز ، پیشنهاد بوفون را به یاد آورد. [20] با این حال، در حالی که نسخه بوفون دو محدب و در یک تکه بود، [21] فرنل محدب صفحه ای بود و از منشورهای متعدد برای ساخت آسان تر ساخته شده بود.

با بودجه رسمی 500 فرانک، فرنل به سه تولید کننده نزدیک شد. سومی، فرانسوا سولیل، راهی برای رفع عیوب با گرم کردن و قالب‌گیری مجدد شیشه پیدا کرد. آراگو در طراحی یک لامپ آرگاند اصلاح شده با فتیله های متحدالمرکز به فرنل کمک کرد (مفهومی که فرنل به کنت رامفورد [22] نسبت داد )، و به طور تصادفی متوجه شد که چسب ماهی در برابر حرارت مقاوم است و آن را برای استفاده در عدسی مناسب می کند. نمونه اولیه، که در مارس 1820 به پایان رسید، دارای یک صفحه لنز مربعی به طول 55  سانتی متر در یک طرف، حاوی 97 منشور چند ضلعی (نه حلقوی) بود - و چنان کمیسیون را تحت تاثیر قرار داد که از فرنل برای نسخه کامل هشت صفحه ای درخواست شد. این مدل که یک سال بعد با وجود بودجه ناکافی تکمیل شد، دارای پانل هایی به ابعاد 76  سانتی متر مربع بود. در یک نمایش عمومی در غروب 13 آوریل 1821، با مقایسه با جدیدترین بازتابنده‌ها که ناگهان منسوخ شد، نشان داده شد. [23]

بلافاصله پس از این نمایش، فرنل این ایده را منتشر کرد که نور، از جمله نور ظاهراً غیرقطبی ، منحصراً از امواج عرضی تشکیل شده است ، و در ادامه به بررسی پیامدهای شکست مضاعف و بازتاب جزئی پرداخت. [24]

فرنل در خاطراتی که در 29 ژوئیه 1822 خوانده شد و در همان سال چاپ شد، لنزهای بریتانیایی و اختراع بوفون را تصدیق کرد. [25] تاریخ آن خاطرات ممکن است منبع این ادعا باشد که دفاع از فانوس دریایی فرنل دو سال دیرتر از بروستر آغاز شد. [14] اما متن روشن می کند که دخالت فرنل دیرتر از سال 1819 آغاز شد. [26]

عدسی بعدی فرنل یک دستگاه چرخان با هشت صفحه "چشم گاو" بود که به صورت قوس های حلقوی توسط سنت گوبین ساخته شده بود ، [12] که هشت پرتو چرخان می داد که توسط دریانوردان به صورت فلاش دوره ای دیده می شد. در بالا و پشت هر پانل اصلی یک صفحه کوچکتر و شیبدار چشم گاو نر از طرح ذوزنقه ای با عناصر ذوزنقه ای وجود داشت. [27] این باعث شکست نور به یک آینه صفحه شیبدار شد، که سپس آن را به صورت افقی، 7 درجه جلوتر از پرتو اصلی منعکس کرد و مدت زمان فلاش را افزایش داد. [28] در زیر پانل های اصلی 128 آینه کوچک وجود داشت که در چهار حلقه چیده شده بودند، مانند لت های یک لوور یا کرکره ونیزی . هر حلقه، به شکل یک مخروط ، نور را به افق منعکس می‌کرد و بین فلاش‌ها نور ثابت تری می‌داد . آزمایش رسمی، که در 20 اوت 1822 در طاق نصرت ناتمام انجام شد ، توسط کمیسیون - و توسط لویی هجدهم و همراهانش - از فاصله 32 کیلومتری (20 مایلی) مشاهده شد. این دستگاه برای زمستان در بوردو ذخیره شد و سپس در فانوس دریایی کوردوان تحت نظارت فرنل - تا حدی به دست خود فرنل - دوباره مونتاژ شد. در 25 ژوئیه 1823، اولین لنز فرنل فانوس دریایی جهان روشن شد. [29] همانطور که انتظار می رفت، نور در افق، بیش از 32 کیلومتر (20 مایل) قابل مشاهده بود. [30]

یک روز قبل از آزمایش عدسی کوردوان در پاریس، کمیته‌ای از آکادمی علوم در مورد خاطرات فرنل و مکمل‌هایش در مورد شکست مضاعف گزارش داد - که اگرچه برای خوانندگان مدرن کمتر از کار قبلی او در مورد پراش شناخته شده بود، ضربه قاطع‌تری وارد کرد. برای نظریه موج نور [31] بین آزمایش و مونتاژ مجدد در کوردوان، فرنل مقالات خود را در مورد فوتوالاستیسیته (16 سپتامبر 1822)، قطبش بیضی و دایره ای و چرخش نوری (9 دسامبر)، و بازتاب جزئی و بازتاب داخلی کامل (7 ژانویه 1823) ارائه کرد . 32] اساساً بازسازی او از اپتیک فیزیکی بر روی فرضیه موج عرضی را تکمیل می کند . اندکی پس از روشن شدن لنز کوردوان، فرنل شروع به سرفه کردن خون کرد. [33]

در ماه مه 1824، [13] فرنل به سمت دبیر کمیسیون فارس ارتقا یافت و اولین عضوی از آن هیئت شد که حقوق دریافت کرد، [34] البته در نقش همزمان مهندس ارشد. [35] در اواخر همان سال، او که به طور فزاینده ای بیمار بود، تحقیقات بنیادی خود را کاهش داد و از شغل فصلی خود به عنوان ممتحن در École Polytechnique استعفا داد تا در زمان و انرژی باقی مانده خود برای کار فانوس دریایی خود صرفه جویی کند. [36] [37]

در همان سال او اولین عدسی ثابت را طراحی کرد - برای پخش یکنواخت نور در اطراف افق و در عین حال به حداقل رساندن ضایعات بالا یا پایین. [11] در حالت ایده‌آل، سطوح شکست منحنی، بخش‌هایی از چنبره‌ها حول یک محور عمودی مشترک خواهند بود، به طوری که صفحه دیوپتریک مانند یک درام استوانه‌ای به نظر می‌رسد. اگر این حلقه‌های بازتابی ( کاتوپتریک ) در بالا و پایین بخش‌های شکست‌دهنده (دیوپتریک) تکمیل می‌شد، کل دستگاه شبیه کندوی عسل خواهد بود. [ 38] دومین لنز فرنل که وارد خدمت شد، در واقع یک لنز ثابت، درجه سوم بود که در 1 فوریه 1825 در دانکرک نصب شد . پلان چند ضلعی [40]

در سال 1825 فرنل طراحی لنز ثابت خود را با افزودن یک آرایه چرخشی خارج از آرایه ثابت گسترش داد. هر پانل از آرایه دوار قرار بود بخشی از نور ثابت را از یک فن افقی به یک پرتو باریک بشکند. [11] [41]

همچنین در سال 1825، فرنل Carte des Phares ("نقشه فانوس دریایی") را پرده برداری کرد، که خواستار سیستمی متشکل از 51 فانوس دریایی به علاوه چراغ های بندری کوچکتر، در سلسله مراتبی از اندازه های عدسی به نام "order" (اولین آنها بزرگترین است)، با ویژگی های مختلف بود. برای تسهیل تشخیص: یک نور ثابت (از یک لنز ثابت)، یک فلاش در دقیقه (از یک لنز چرخشی با هشت صفحه) و دو فلاش در دقیقه (16 پانل). [42]

در اواخر سال 1825، [43] برای کاهش اتلاف نور در عناصر بازتابی، فرنل پیشنهاد کرد که هر آینه را با یک منشور کاتادیوپتری جایگزین کند، که از طریق آن نور با انکسار در سطح اول حرکت کند، سپس بازتاب داخلی کامل از سطح دوم عبور کند. ، سپس از طریق سطح سوم شکست. [44] نتیجه عدسی فانوس دریایی بود که اکنون می شناسیم. در سال 1826 او یک مدل کوچک برای استفاده در کانال سنت مارتین مونتاژ کرد ، [45] اما او زنده نماند تا نسخه کامل آن را ببیند: او در 14 ژوئیه 1827 در سن 39 سالگی درگذشت.

بعد از فرنل

اولین مرحله توسعه عدسی های فانوس دریایی پس از مرگ آگوستین فرنل شامل اجرای طرح های او بود. این امر تا حدی توسط برادر کوچکترش لئونور هدایت می شد - که مانند آگوستین به عنوان مهندس عمران آموزش دیده بود اما بر خلاف آگوستین استعداد زیادی برای مدیریت داشت. لئونور در سال 1825 وارد خدمت کمیسیون فانوس دریایی شد و جانشین آگوستین به عنوان وزیر شد. [46]

اولین عدسی ثابتی که با منشورهای حلقوی ساخته شد، دستگاهی بود که توسط مهندس اسکاتلندی آلن استیونسون به راهنمایی لئونور فرنل طراحی شد و توسط ایزاک کوکسون و شرکت با استفاده از شیشه فرانسوی ساخته شد. این لنز در 22 سپتامبر 1836 در جزیره می ، اسکاتلند وارد خدمت شد . اینها لنزهای مرتبه سوم ثابتی بودند که قطر حلقه های کاتادیوپتری (ساخته شده به صورت قطعه) یک متر بود. لنز Skerryvore مرتبه اول استیونسون ، که در سال 1844 روشن شد، فقط تا حدی کاتادیوپتری بود. این لنز شبیه به لنز Cordouan بود با این تفاوت که منشورهای کاتادیوپتری ساخت فرانسه جایگزین لنزهای پایینی شدند، در حالی که آینه ها در بالا باقی مانده بودند. اولین لنز مرتبه اول کاملاً کاتادیوپتریک، که در Pointe d'Ailly در سال 1852 نصب شد، همچنین هشت پرتو چرخان به اضافه یک نور ثابت در پایین ارائه داد. اما بخش بالایی آن دارای هشت پانل کاتادیوپتری بود که نور را در حدود 4 درجه جلوتر از پرتوهای اصلی متمرکز می کرد تا فلاش ها را طولانی تر کند. اولین عدسی کاملاً کاتادیوپتری با پرتوهای گردان محض - همچنین مرتبه اول - در Saint-Clément-des-Baleines در سال 1854 نصب شد و نشانگر تکمیل Carte des Phares اصلی آگوستین فرنل بود . [48]

توماس استیونسون (برادر کوچکتر آلن) با لنز "هولوفوتال" خود که نور تابش شده توسط لامپ را تقریباً در همه جهات، به جلو یا عقب، به یک پرتو واحد متمرکز می کرد، یک قدم فراتر از فرنل رفت. [49] اولین نسخه، که در سال 1849 شرح داده شد، شامل یک لنز چشم گاو نر استاندارد فرنل، یک بازتابنده پارابولوئیدی، و یک بازتابنده نیمکره عقب (از لحاظ عملکردی معادل آینه راجرز 60 سال قبل بود، با این تفاوت که یک نیمکره کامل را تحت تأثیر قرار می داد). . نور به نیمکره جلویی تابش می‌کرد، اما عدسی چشم گاو نر نبود، توسط پارابولوئید به پرتو موازی اطراف عدسی چشم گاو نر منحرف می‌شد، در حالی که نور تابیده شده به نیمکره عقب از طریق لامپ توسط بازتابنده کروی بازتاب می‌شد (مانند راجرز). ترتیب)، توسط اجزای رو به جلو جمع آوری می شود. اولین واحد در بندر شمالی، پیترهد ، در آگوست 1849 نصب شد. استیونسون این نسخه را "هولوفوت کاتادیوپتریک" نامید، اگرچه هر یک از عناصر آن کاملاً بازتابنده یا کاملاً انکسار بودند. در نسخه دوم مفهوم هولوفوت، لنز چشم گاو و بازتابنده پارابولوئیدی با یک لنز فرنل کاتادیوپتری جایگزین شد - همانطور که توسط فرنل تصور شد، اما گسترش یافت تا کل نیمکره جلویی را بپوشاند. نسخه سوم، که استیونسون به طرز گیج کننده ای آن را "هولوفوت دیوپتریک" نامید، نوآورانه تر بود: لنز فرنل کاتادیوپتری را برای نیمکره جلو حفظ کرد، اما بازتابنده نیمکره عقب را با آرایه نیمکره ای از منشورهای حلقوی جایگزین کرد، که هر کدام از دو مجموع داخلی استفاده می کردند. انعکاس نوری که از مرکز نیمکره به سمت مرکز منحرف می شود. نتیجه یک هولوفوت تمام شیشه ای بود، بدون تلفات ناشی از بازتاب های فلزی. [50]

جیمز تیمینز شانس طراحی تمام شیشه ای توماس استیونسون را با ترتیب دادن منشورهای بازتابی دوگانه حول یک محور عمودی اصلاح کرد. نمونه اولیه در نمایشگاه بین المللی 1862 لندن به نمایش گذاشته شد. بعداً، Chance برای سهولت در ساخت، منشورها را به بخش‌هایی تقسیم کرد و آنها را به شکل استوانه‌ای مرتب کرد و در عین حال خاصیت بازتاب نور را از یک نقطه به آن نقطه حفظ کرد. بازتابنده‌های این شکل، که به طور متناقضی «آینه‌های دیوپتریک» نامیده می‌شوند، به ویژه برای بازگرداندن نور از سمت خشکی لامپ به سمت دریا مفید بودند. [51]

لنز Fresnel دسته‌ای فلاشگر درجه اول، که در موزه فانوس دریایی پوینت آرنا، فانوس دریایی پوینت آرنا ، شهرستان مندوسینو، کالیفرنیا به نمایش گذاشته شده است . سه پانل دیوپتریک (داخل حلقه‌های برنجی) و سه پانل کاتادیوپتریک (خارج) تا حدی به دو قسمت تقسیم شده‌اند و در هر چرخش سه فلاش مضاعف می‌دهند.

با تکثیر فانوس‌های دریایی، تشخیص آن‌ها از یکدیگر سخت‌تر می‌شد که منجر به استفاده از فیلترهای رنگی شد که نور را هدر می‌داد. در سال 1884، جان هاپکینسون نیاز به فیلترها را با اختراع عدسی "فلاشگر گروهی" حذف کرد، که در آن صفحات دیوپتریک و/یا کاتادیوپتریک به گونه‌ای تقسیم می‌شدند که فلاش‌های متعدد ایجاد می‌کردند و به فانوس‌های دریایی اجازه می‌داد نه تنها با فرکانس فلاش‌ها شناسایی شوند. ، بلکه با تعدد فلاش ها. لنزهای دوبل فلاش در تامپیکو (مکزیک) و لیتل باس (سریلانکا) در سال 1875 و یک لنز سه گانه در فانوس دریایی کاسکتس ( جزایر کانال ) در سال 1876 نصب شدند. [52] مثال نشان داده شده (راست) دوبل لنز چشمک زن Point Arena Light ، که از سال 1908 تا 1977 در خدمت بود. [53]

توسعه لنزهای هایپر شعاعی تا حدی به دلیل نیاز به منابع نور بزرگتر، مانند چراغ های گازی با جت های متعدد، که نیاز به فاصله کانونی طولانی تری برای یک پهنای پرتو معین داشت، انجام شد، بنابراین یک عدسی بزرگتر برای جمع آوری کسری معین از نور. نور تولید شده اولین لنز هایپر شعاعی برای استیونسون ها در سال 1885 توسط F. Barbier & Cie از فرانسه ساخته شد و در فانوس دریایی جنوبی فورلند با منابع نوری مختلف آزمایش شد. برادران شانس (کارفرمایان هاپکینسون) سپس شروع به ساخت هایپر شعاعی کردند و اولین خود را در فانوس دریایی Bishop Rock در سال 1887 نصب کردند. [54] در همان سال، Barbier یک هایپر شعاعی را در جزیره توری نصب کرد . اما تنها حدود 30 ابر شعاعی وارد خدمت شدند [55] قبل از اینکه توسعه لامپ های روشن فشرده تر، چنین اپتیک های بزرگی را غیر ضروری کند (به لنز فرنل Hyperradiant مراجعه کنید ).

تولید لنزهای دیوپتریک پله ای یک تکه - تقریباً همانطور که بوفون پیش بینی کرده بود - در سال 1852 امکان پذیر شد، زمانی که جان ال. گیلیلند از شرکت شیشه فلینت بروکلین روشی برای ساخت عدسی ها از شیشه فشرده و قالب گیری شده را به ثبت رساند. این شرکت لنزهای چشم گاو نر کوچکی را برای استفاده در راه آهن، قایق های بخار و اسکله ساخت. [56] چنین لنزهایی در دهه 1870 در ایالات متحده رایج بود. [13] : 488  در سال 1858، این شرکت «تعداد بسیار کمی از عدسی‌های شیشه‌ای چخماق فشرده مرتبه ششم» را برای استفاده در فانوس‌های دریایی تولید کرد – اولین لنزهای فانوس دریایی فرنل ساخته شده در آمریکا. [56] در دهه 1950، جایگزینی پلاستیک به جای شیشه، استفاده از لنزهای فرنل را به عنوان کندانسور در پروژکتورهای سقفی اقتصادی کرد. [57]

طراحی

1: مقطع لنز بوفون/فرنل. 2: مقطع عدسی محدب پلانو معمولی با توان معادل. (نسخه بوفون دو محدب بود . [20] )
نمای نزدیک از یک لنز فرنل تخت، دایره های متحدالمرکز را روی سطح نشان می دهد

لنز فرنل با تقسیم لنز به مجموعه‌ای از بخش‌های حلقوی متحدالمرکز، مقدار مواد مورد نیاز را در مقایسه با عدسی‌های معمولی کاهش می‌دهد. یک لنز فرنل ایده آل دارای تعداد بی نهایت بخش است. در هر بخش، ضخامت کلی در مقایسه با یک لنز ساده معادل کاهش می یابد. این به طور موثر سطح پیوسته یک لنز استاندارد را به مجموعه ای از سطوح با انحنای یکسان، با ناپیوستگی های گام به گام بین آنها تقسیم می کند.

در برخی از لنزها، سطوح منحنی با سطوح صاف، با زاویه متفاوت در هر بخش، جایگزین می‌شوند. چنین عدسی را می توان به عنوان آرایه ای از منشورها در نظر گرفت که به صورت دایره ای با منشورهای تندتر در لبه ها و مرکز صاف یا کمی محدب چیده شده اند. در اولین (و بزرگترین) لنزهای فرنل، هر بخش در واقع یک منشور جداگانه بود. لنزهای فرنل «تک تکه» بعداً تولید شدند که برای چراغ‌های جلو اتومبیل، ترمز، پارکینگ و لنزهای چراغ راهنما و غیره استفاده می‌شدند. در دوران مدرن، تجهیزات فرز کنترل شده توسط کامپیوتر (CNC) یا چاپگرهای سه بعدی ممکن است برای تولید لنزهای پیچیده تر استفاده شوند. [ نیازمند منبع ]

طراحی لنز فرنل امکان کاهش قابل توجه ضخامت (و در نتیجه جرم و حجم مواد) را به قیمت کاهش کیفیت تصویربرداری لنز فراهم می کند، به همین دلیل است که کاربردهای تصویربرداری دقیق مانند عکاسی معمولاً هنوز از لنزهای معمولی بزرگتر استفاده می کنند.

لنزهای فرنل معمولاً از شیشه یا پلاستیک ساخته می شوند. اندازه آنها از بزرگ (فانوس های دریایی قدیمی، اندازه متر) تا متوسط ​​(کمک های کتابخوانی، پروژکتورهای نمای OHP) تا کوچک ( صفحه نمایش دوربین های TLR / SLR ، میکرو اپتیک) متفاوت است. در بسیاری از موارد بسیار نازک و مسطح، تقریباً انعطاف پذیر، با ضخامت در محدوده 1 تا 5 میلی متر ( 1 ⁄ 32 تا 3 ⁄ 16 اینچ) هستند  . [ نیازمند منبع ]

بیشتر لنزهای فرنل مدرن فقط از عناصر انکساری تشکیل شده اند. لنزهای فانوس دریایی، با این حال، تمایل دارند هر دو عنصر شکست و انعکاس را شامل شوند، که دومی خارج از حلقه های فلزی دیده شده در عکس ها است. در حالی که عناصر داخلی بخش‌هایی از عدسی‌های انکساری هستند، عناصر بیرونی منشورهای بازتابی هستند که هر کدام دو انکسار و یک بازتاب کلی داخلی را انجام می‌دهند و از افت نوری که در انعکاس یک آینه نقره‌ای رخ می‌دهد اجتناب می‌کنند.

اندازه لنز فانوس دریایی

شرح سفارشات لنز، از Block Island Southeast Light ، رود آیلند.
نور نقطه ای ماکاپو
قدم زدن در اطراف یک لنز فرنل در چیبا ، ژاپن .

فرنل شش اندازه از لنزهای فانوس دریایی را طراحی کرد که بر اساس اندازه و فاصله کانونی آنها به چهار مرتبه تقسیم شدند. [58] رده های سوم و چهارم به «بزرگ» و «کوچک» تقسیم شدند. در استفاده مدرن، سفارشات به عنوان مرتبه اول تا ششم طبقه بندی می شوند. بعداً یک اندازه متوسط ​​بین مرتبه سوم و چهارم و همچنین اندازه های بالاتر از مرتبه اول و زیر ششم اضافه شد.

یک لنز مرتبه اول دارای فاصله کانونی 920 میلی متر ( 36+1⁄4 اینچ  ) و حدود 2.59 متر (8 فوت 6 اینچ) ارتفاع و 1.8 متر (6 فوت) عرض دارد . کوچکترین مرتبه (ششم) دارای فاصله کانونی 150 میلی متر (6 اینچ) و ارتفاع433 میلی متر ( 17) است.+1/16 اینچ  ) . [58] [59] [60]

بزرگ‌ترین لنزهای فرنل، هایپررادیانت (یا هایپر شعاعی) نامیده می‌شوند. زمانی که تصمیم به ساخت و تجهیز نور نقطه ای ماکاپوئو در هاوایی گرفته شد، یکی از این لنزها در دسترس بود . به جای سفارش یک لنز جدید، از ساختار اپتیکی عظیم، 3.7 متر (12 فوت) ارتفاع و با بیش از هزار منشور، در آنجا استفاده شد. [61]

انواع

دو نوع اصلی لنز فرنل وجود دارد: تصویربرداری و غیر تصویربرداری . لنزهای فرنل تصویربرداری از بخش هایی با سطح مقطع منحنی استفاده می کنند و تصاویر واضحی تولید می کنند، در حالی که لنزهای غیر تصویربرداری دارای بخش هایی با سطح مقطع صاف هستند و تصاویر واضحی تولید نمی کنند. [63] با افزایش تعداد بخش‌ها، دو نوع عدسی شبیه‌تر به یکدیگر می‌شوند. در مورد انتزاعی تعداد بی نهایت قطعه، تفاوت بین بخش های منحنی و تخت از بین می رود.

لنزهای تصویربرداری را می توان به صورت زیر طبقه بندی کرد:

کروی
یک عدسی کروی فرنل معادل یک عدسی کروی ساده است که از بخش‌های حلقه‌ای شکلی استفاده می‌کند که هر کدام بخشی از یک کره هستند و همگی نور را روی یک نقطه متمرکز می‌کنند. این نوع عدسی به دلیل پراش در لبه‌های برآمدگی، تصویر واضحی تولید می‌کند، اگرچه به اندازه لنزهای کروی ساده مشابه آن شفاف نیست. زمانی که برجستگی ها در مقیاس طول موج میکروسکوپی هستند، گاهی اوقات به این نوع کینوفرم گفته می شود.
استوانه ای
یک عدسی فرنل استوانه ای معادل یک عدسی استوانه ای ساده است که از قطعات مستقیم با مقطع دایره ای استفاده می کند و نور را روی یک خط متمرکز می کند. این نوع به دلیل پراش در لبه‌های برآمدگی، تصویر واضحی تولید می‌کند، اگرچه به وضوح عدسی استوانه‌ای ساده معادل آن نیست.

لنزهای غیر تصویربرداری را می توان به صورت زیر طبقه بندی کرد:

نقطه
لنز فرنل نقطه‌ای غیر تصویربرداری از بخش‌های حلقه‌ای شکل با مقاطع عرضی که خطوط مستقیم هستند به جای قوس‌های دایره‌ای استفاده می‌کند. چنین لنزی می تواند نور را روی یک نقطه کوچک متمرکز کند، اما تصویر واضحی ایجاد نمی کند. این لنزها در انرژی خورشیدی کاربرد دارند، مانند تمرکز نور خورشید بر روی پنل خورشیدی. لنزهای فرنل ممکن است به عنوان اجزای اپتیک روشنایی کوهلر استفاده شوند که در نتیجه متمرکز کننده های خورشیدی فرنل-کوهلر (FK) اپتیک غیرتصویربرداری بسیار موثری است. [64]
خطی
یک لنز فرنل خطی غیر تصویربرداری از بخش های مستقیمی استفاده می کند که سطح مقطع آنها به جای قوس، خطوط مستقیم است. این لنزها نور را در یک نوار باریک متمرکز می کنند. آنها تصویر واضحی تولید نمی کنند، اما می توانند در انرژی خورشیدی استفاده شوند، مانند تمرکز نور خورشید روی لوله، برای گرم کردن آب داخل. [65]

استفاده می کند

روشنایی

لنز فانوس دریایی و مکانیزم درایو اینچکیث در موزه ملی اسکاتلند

لنزهای فرنل شیشه‌ای با کیفیت بالا در فانوس‌های دریایی مورد استفاده قرار می‌گرفتند، جایی که در اواخر قرن نوزدهم و تا اواسط قرن بیستم به عنوان بهترین لنز شناخته می‌شدند. اکنون اکثر فانوس‌های دریایی لنزهای شیشه‌ای فرنل را از سرویس خارج کرده‌اند و آنها را با ایروبیکون‌های بسیار ارزان‌تر و بادوام‌تر جایگزین کرده‌اند ، که خود اغلب حاوی لنزهای پلاستیکی فرنل هستند. [ نیازمند منبع ] سیستم‌های عدسی فرنل Lighthouse معمولاً شامل عناصر منشوری حلقوی اضافی هستند که در گنبدهای وجهی در بالا و زیر فرنل مسطح مرکزی قرار گرفته‌اند تا تمام نور ساطع شده از منبع نور را جذب کنند. مسیر نور از طریق این عناصر می تواند شامل یک بازتاب داخلی باشد ، نه شکست ساده در عنصر فرنل مسطح. این لنزها مزایای عملی زیادی را برای طراحان، سازندگان و کاربران فانوس‌های دریایی و نورپردازی آنها به ارمغان آورد. از جمله موارد دیگر، لنزهای کوچکتر می توانند در فضاهای جمع و جورتر قرار بگیرند. انتقال نور بیشتر در فواصل طولانی تر و الگوهای متنوع، امکان مثلث بندی یک موقعیت را فراهم کرد. [ نیازمند منبع ]

شاید گسترده‌ترین استفاده از لنزهای فرنل، برای مدتی، در چراغ‌های جلو خودرو اتفاق افتاده باشد ، جایی که آنها می‌توانند پرتوی تقریباً موازی را از بازتابنده سهمی شکل دهند تا الزامات الگوهای پرتوهای پرتو اصلی و نور اصلی را برآورده کنند، اغلب هر دو در یک واحد چراغ‌های جلو (مانند به عنوان طرح اروپایی H4 ). به دلایل اقتصادی، وزن و مقاومت در برابر ضربه، خودروهای جدیدتر از لنزهای شیشه ای فرنل استفاده نمی کنند و از بازتابنده های چند وجهی با عدسی های پلی کربنات ساده استفاده می کنند . با این حال، لنزهای فرنل به طور گسترده در دم خودرو، نشانگر و چراغ های معکوس استفاده می شوند.

یک فانوس فرنل با لنز باز برای نشان دادن برآمدگی ها

لنزهای شیشه ای فرنل نیز در ابزار نورپردازی برای تئاتر و فیلم های سینمایی استفاده می شوند (به فانوس فرنل مراجعه کنید ). چنین سازهایی اغلب به سادگی فرنل نامیده می شوند . کل ابزار شامل یک محفظه فلزی، یک بازتابنده، یک مجموعه لامپ و یک لنز فرنل است. بسیاری از ابزارهای فرنل به لامپ اجازه می دهند تا نسبت به نقطه کانونی لنز حرکت کند تا اندازه پرتو نور کم یا زیاد شود. در نتیجه، آنها بسیار انعطاف پذیر هستند و اغلب می توانند پرتوهایی به باریکی 7 درجه یا عرض 70 درجه ایجاد کنند. [66] عدسی فرنل یک پرتو لبه بسیار نرم تولید می کند، بنابراین اغلب به عنوان چراغ شستشو استفاده می شود. یک نگهدارنده در جلوی لنز می‌تواند یک فیلم پلاستیکی رنگی ( ژل ) را نگه دارد تا نور یا صفحه‌های سیمی یا پلاستیک مات شده را برای پخش کردن آن نگه دارد. لنز فرنل در ساخت تصاویر متحرک نه تنها به دلیل توانایی اش در فوکوس پرتو روشن تر از یک لنز معمولی مفید است، بلکه به این دلیل که شدت نور در کل عرض پرتو نور نسبتاً ثابت است.

سیستم فرود نوری در ناو هواپیمابر USS Dwight D. Eisenhower نیروی دریایی ایالات متحده

ناوهای هواپیمابر و ایستگاه های هوایی نیروی دریایی معمولاً از لنزهای فرنل در سیستم های فرود نوری خود استفاده می کنند . نور "کوفته" به خلبان در حفظ شیب مناسب برای فرود کمک می کند. در مرکز نورهای کهربایی و قرمز متشکل از لنزهای فرنل قرار دارند. اگرچه چراغ ها همیشه روشن هستند، اما زاویه لنز از دید خلبان، رنگ و موقعیت نور مرئی را تعیین می کند. اگر چراغ ها در بالای نوار افقی سبز ظاهر شوند، پیلوت خیلی بلند است. اگر پایین باشد، پایلوت خیلی کم است و اگر چراغ ها قرمز باشد، خلبان خیلی کم است. [67]

لنزهای فرنل معمولاً در نورافکن ها ، نورافکن ها و چراغ قوه ها نیز استفاده می شوند .

تصویربرداری

یک لنز پلاستیکی Fresnel که به عنوان دستگاه بزرگ کننده صفحه تلویزیون فروخته می شود
لنز Fresnel استفاده شده در تلویزیون سینکلر FTV1 قابل حمل CRT، که فقط جنبه عمودی نمایشگر را بزرگ می کند.

لنزهای فرنل به عنوان ذره بین های دستی ساده استفاده می شوند . آنها همچنین برای اصلاح چندین اختلال بینایی، از جمله اختلالات حرکتی چشم مانند استرابیسم استفاده می شوند . [68] لنزهای Fresnel برای افزایش اندازه بصری نمایشگرهای CRT در تلویزیون های جیبی ، به ویژه Sinclair TV80 استفاده شده است . آنها همچنین در چراغ های راهنمایی استفاده می شوند .

لنزهای فرنل در کامیون‌های اروپایی با فرمان چپ که وارد بریتانیا و جمهوری ایرلند می‌شوند (و بالعکس، کامیون‌های ایرلندی و بریتانیایی با فرمان راست که وارد سرزمین اصلی اروپا می‌شوند) برای غلبه بر نقاط کور ایجاد شده توسط راننده در هنگام کار با کامیون استفاده می‌شود. نشستن در سمت اشتباه کابین نسبت به کنار جاده ای که ماشین در آن قرار دارد. آنها به پنجره سمت سرنشین متصل می شوند. [69]

یکی دیگر از کاربردهای خودرویی لنز فرنل، تقویت کننده دید عقب است، زیرا زاویه دید وسیع عدسی متصل به شیشه عقب، امکان بررسی صحنه پشت یک وسیله نقلیه، به ویژه یک خودروی بلند یا دم بلوف، را موثرتر از نمای عقب می کند. آینه به تنهایی لنزهای فرنل در تجهیزات فاصله یاب و صفحه نمایش نقشه پیش بینی شده استفاده شده است . [70]

از لنزهای فرنل در زمینه سرگرمی های محبوب نیز استفاده شده است. هنرمند راک بریتانیایی پیتر گابریل در اولین اجراهای زنده انفرادی خود از آنها استفاده کرد تا اندازه سر خود را بر خلاف بقیه بدن خود برای جلوه های دراماتیک و کمیک بزرگ کند. در فیلم تری گیلیام برزیل ، صفحه‌های پلاستیکی فرنل ظاهراً به‌عنوان ذره‌بین برای نمایشگرهای کوچک CRT که در سراسر دفاتر وزارت اطلاعات استفاده می‌شوند، ظاهر می‌شوند. با این حال، آنها گاهی اوقات بین بازیگران و دوربین ظاهر می شوند و مقیاس و ترکیب صحنه را به جلوه ای طنز تبدیل می کنند. فیلم پیکسار Wall-E دارای لنز فرنل در صحنه‌هایی است که قهرمان فیلم موزیکال Hello, Dolly را تماشا می‌کند ! بزرگنمایی شده در آی پاد

هدست‌های واقعیت مجازی ، مانند Meta Quest 2 و HTC Vive Pro از لنزهای Fresnel استفاده می‌کنند، [71] زیرا به آنها اجازه می‌دهند شکل نازک‌تر و سبک‌تری نسبت به لنزهای معمولی داشته باشند. [72] دستگاه‌های جدیدتر، مانند Meta Quest Pro ، به دلیل ضریب شکل کوچک‌تر و انحراف رنگی کمتر آن نسبت به لنزهای Fresnel، به طراحی لنز پنکیک [73] روی آورده‌اند . [74]

لنزهای فرنل چند کانونی نیز به عنوان بخشی از دوربین‌های شناسایی شبکیه استفاده می‌شوند ، جایی که آنها تصاویر متعدد درون و خارج از فوکوس را از یک هدف ثابت در داخل دوربین ارائه می‌دهند. تقریباً برای همه کاربران، حداقل یکی از تصاویر در فوکوس خواهد بود، بنابراین امکان تراز صحیح چشم را فراهم می کند.

کانن و نیکون از لنزهای فرنل برای کاهش اندازه لنزهای تله فوتو استفاده کرده اند. لنزهای عکاسی که شامل عناصر فرنل هستند می توانند بسیار کوتاهتر از طراحی لنزهای معمولی مربوطه باشند. نیکون این فناوری را فاز فرنل می نامد . [75] [76] دوربین Polaroid SX-70 از یک بازتابنده فرنل به عنوان بخشی از سیستم دید خود استفاده می کرد. دوربین‌های نما و با فرمت بزرگ می‌توانند از لنز فرنل به همراه شیشه زمین برای افزایش روشنایی درک شده تصویری که توسط یک لنز بر روی شیشه زمین پخش می‌شود، استفاده کنند، بنابراین به تنظیم فوکوس و ترکیب کمک می‌کنند.

فرافکنی

استفاده از لنزهای فرنل برای نمایش تصویر، کیفیت تصویر را کاهش می‌دهد، بنابراین این لنزها تنها در جایی رخ می‌دهند که کیفیت حیاتی نیست یا جایی که بخش عمده لنز جامد غیرقابل تحمل است. لنزهای ارزان قیمت فرنل را می توان از پلاستیک شفاف مهر یا قالب زد و در پروژکتورهای سقفی و تلویزیون های پروجکشن استفاده کرد .

لنزهای فرنل با فواصل کانونی مختلف (یک کولیماتور و یک کلکتور) در پروژکشن تجاری و DIY استفاده می شود. لنز کولیماتور فاصله کانونی کمتری دارد و نزدیک‌تر به منبع نور قرار می‌گیرد و لنز جمع‌آوری که نور را به لنز سه‌گانه متمرکز می‌کند، بعد از تصویر پروجکشن (یک پنل LCD ماتریس فعال در پروژکتورهای LCD ) قرار می‌گیرد. از لنزهای فرنل به عنوان کولیماتور در پروژکتورهای سقفی نیز استفاده می شود .

انرژی خورشیدی

از آنجایی که لنزهای پلاستیکی فرنل را می توان بزرگتر از عدسی های شیشه ای ساخت و همچنین بسیار ارزان تر و سبک تر هستند، از آنها برای متمرکز کردن نور خورشید برای گرم کردن در اجاق های خورشیدی ، در فورج های خورشیدی و در کلکتورهای خورشیدی برای گرم کردن آب برای مصارف خانگی استفاده می شود. همچنین می توان از آنها برای تولید بخار یا به کار انداختن موتور استرلینگ استفاده کرد .

لنزهای فرنل می توانند نور خورشید را روی سلول های خورشیدی با نسبت تقریباً 500:1 متمرکز کنند. [77] این اجازه می دهد تا سطح سلول خورشیدی فعال کاهش یابد، هزینه را کاهش داده و امکان استفاده از سلول های کارآمدتر را فراهم می کند که در غیر این صورت بسیار گران هستند. [78] در اوایل قرن بیست و یکم، بازتابنده‌های فرنل در نیروگاه‌های انرژی خورشیدی (CSP) برای متمرکز کردن انرژی خورشیدی مورد استفاده قرار گرفتند . یکی از کاربردها، پیش گرم کردن آب در نیروگاه لیدل با سوخت زغال سنگ ، در هانتر ولی استرالیا بود.

از لنزهای فرنل می توان برای پخت شن و ماسه استفاده کرد که امکان چاپ سه بعدی در شیشه را فراهم می کند. [79]

همچنین ببینید

مراجع

  1. ↑ جی. ولز (3 آوریل 2008)، لغت نامه تلفظ لانگمن (ویرایش سوم)، پیرسون لانگمن، ISBN 978-1-4058-8118-0.
  2. ^ abcd چیشولم، هیو ، ویرایش. (1911)، "فانوس دریایی"  ، دایره المعارف بریتانیکا ، جلد. 16 (ویرایش یازدهم)، انتشارات دانشگاه کمبریج، صفحات 627-651.
  3. ↑ «عدسی فرنل»، مریام وبستر ، بایگانی شده از نسخه اصلی در 17 دسامبر 2013 ، بازیابی شده در 19 مارس 2013.
  4. ↑ ولز، جان (3 آوریل 2008)، دیکشنری تلفظ لانگمن (ویرایش سوم)، پیرسون لانگمن، ISBN 978-1-4058-8118-0.
  5. ↑ برنهارد، آدرین (۲۱ ژوئن ۲۰۱۹)، «اختراعی که میلیون‌ها کشتی را نجات داد»، بی‌بی‌سی ، بازیابی ۴ اوت ۲۰۱۹.
  6. ^ ab T. Tag، "استفاده از لنز قبل از فرنل"، انجمن فانوس دریایی ایالات متحده، دسترسی به 12 اوت 2017. بایگانی شده در 20 مه 2017.
  7. ^ لویت، 2013، ص.  57.
  8. ↑ N. de Condorcet, Éloge de M. le Comte de Buffon, Paris: Chez Buisson, 1790, pp. 11-12. (این آگهی ترحیم همچنین در Histoire de l'Académie Royale des Sciences برای سال 1788، چاپ شده در 1791 ظاهر شد.)
  9. ^ ab D. Appleton & Co., "Sea-lights", Dictionary of Machines, Mechanics, Engine-work, and Engineering , 1861, vol. 2، ص 606-618.
  10. ^ ab T. Tag، "Chronology of Lighthouse Events"، انجمن فانوس دریایی ایالات متحده، دسترسی به 22 اوت 2017. بایگانی شده در 8 آوریل 2017.
  11. ^ abcde T. Tag، "The Fresnel lens"، انجمن فانوس دریایی ایالات متحده، مشاهده شده در 12 اوت 2017. بایگانی شده در 22 ژوئیه 2017.
  12. ^ اب لویت، 2013، ص.  71.
  13. ↑ abcd G. Ripley and CA Dana (eds.), "Fresnel, Augustin Jean", American Cyclopædia , 1879, vol. 7، ص 486-489.
  14. ^ ab Chisholm، هیو ، ed. (1911)، "بروستر، سر دیوید"  ، دایره المعارف بریتانیکا ، جلد. 4 (ویرایش یازدهم)، انتشارات دانشگاه کمبریج، صص 513-514.
  15. ^ لویت، 2013، صفحات 49-50.
  16. ^ لویت، 2013، ص 51، 53; التون، 2009، ص.  190; فرنل، 1866-70، جلد. 1، ص.  xcvii، و جلد. 3، ص.  xxiv. («21 جولای» در لویت، 2013، صفحه  240، یک خطای رونویسی است که با منبع اصلی ذکر شده مطابقت ندارد.)
  17. ↑ فرنل، 1866–70، جلد. 3، صص 5-14; در تاریخ، ص.  6n. لویت (2013، ص  58) تاریخ را فقط آگوست 1819 می دهد.
  18. ↑ لویت، 2013، ص 56، 58.
  19. ↑ فرنل، 1866–70، جلد. 3، ص.  6n.
  20. ^ اب لویت، 2013، ص.  59.
  21. ^ لویت، 2013، ص.  59. شکل دو محدب را می توان از توضیحات بوفون، نقل شده در Fresnel, 1822, tr. برچسب، در p.  4.
  22. ^ فرنل، 1822، tr. برچسب، ص.  11.
  23. ^ لویت، 2013، صفحات 59-66. لویت اندازه نسخه هشت پنل را 720 میلی متر ( 28) می دهد+1/3 اینچ  ) . التون (2009، ص 193) آن را 76 سانتی متر می داند و نشان می دهد که اولین پانل در 31 اکتبر 1820 آزمایش شده است. رجوع کنید به فرنل، 1866-70، جلد. 3, pp. xxxii & xxxiv, and Fresnel, 1822, tr. برچسب، ص. 7.
  24. ^ A. Fresnel، "Note sur le calcul des teintes que la polarization développe dans les lames cristallisées" و بعد، Annales de Chimie et de Physique ، Ser.  2، ج. 17، ص 102-111 (مه 1821)، 167-196 (ژوئن 1821)، 312-315 ("پسنوشت"، ژوئیه 1821); تجدید چاپ در فرنل، 1866-1870، جلد. 1، ص 609-648; ترجمه شده به عنوان "در مورد محاسبه رنگ هایی که قطبش در صفحات کریستالی ایجاد می شود، و پس اسکریپت"، Zenodo :  4058004 / doi :10.5281/zenodo.4058004، 2021.
  25. ^ فرنل، 1822، tr. برچسب، ص 2-4.
  26. ^ فرنل، 1822، tr. برچسب، ص.  1.
  27. ↑ D. Gombert، عکس Optique de Cordouan در مجموعه Musée des Phares et Balises ، Ouessant ، فرانسه، 23 مارس 2017.
  28. ^ فرنل، 1822، tr. برچسب، ص 13، 25.
  29. ^ التون، 2009، ص.  195; لویت، 2013، صفحات 72-76.
  30. ↑ بی. واتسون، "علم یک لنز فانوس دریایی بهتر می سازد"، اسمیتسونیان ، جلد. 30 شماره  5 (اوت 1999)، صفحات 30-31.
  31. ↑ بوچوالد، 1989، ص 260، 288-290، 297; رجوع کنید به متولد و گرگ، 1999، ص.  xxviii.
  32. ↑ فرنل، 1866-1870، جلد. 1، ص 713-718، 731-751، 767-799.
  33. ^ لویت، 2013، ص.  97.
  34. ^ لویت، 2013، ص.  82.
  35. ^ التون، 2009، ص.  190.
  36. ↑ اچ ام براک، «فرنل، آگوستین ژان»، دایره المعارف کاتولیک ، 12-1907، جلد. 6 (1909).
  37. ^ یانگ، 1855، ص.  399; بوتری، 1948، صفحات 601-602.
  38. ^ رجوع کنید به التون، 2009، ص.  198، شکل 12.
  39. ^ لویت، 2013، ص.  84.
  40. ^ التون، 2009، صفحات 197-198.
  41. ^ التون، 2009، صفحات 198-199.
  42. ^ لویت، 2013، صفحات 82-84.
  43. ^ التون، 2009، ص.  200.
  44. ^ لویت، 2013، صفحات 79-80.
  45. ↑ Musée National de la Marine، "Appareil catadioptrique, Appareil du Canal Saint-Martin"، دسترسی به 26 اوت 2017؛ بایگانی شده در 26 آگوست 2017.
  46. ↑ لویت، 2013، ص 28، 72، 99.
  47. ^ التون، 2009، ص 199، 200، 202; لویت، 2013، صص 104-105.
  48. ↑ لویت، 2013، صفحات 108-110، 113-116، 122-123. التون (2009، ص  208) اشاره می کند که اگرچه لنز Skerryvore در 1 فوریه 1844 روشن شد، بخش کاتادیوپتری هنوز اضافه نشده است.
  49. ^ التون، 2009، صفحات 209-210، 238.
  50. ^ التون، 2009، صفحات 210-213.
  51. ^ التون، 2009، صفحات 221-223.
  52. ^ التون، 2009، صفحات 227-230; لویت، 2013، ص.  219.
  53. ↑ Point Arena Lighthouse Keepers, Inc., "Lighthouse History" بایگانی شده در 19 ژانویه 2021 در Wayback Machine ، قابل دسترسی در 1 مارس 2021.
  54. ^ التون، 2009، ص.  233; لویت، 2013، صفحات 222-224.
  55. ↑ T. Tag, "Hyper-Radial Lenses"، انجمن فانوس دریایی ایالات متحده، دسترسی به 28 فوریه 2021. بایگانی شده در 11 فوریه 2021.
  56. ^ ab T. Tag, "American-Made Fresnel Lenses"، انجمن فانوس دریایی ایالات متحده، دسترسی به 1 مارس 2021؛ بایگانی شده در 21 فوریه 2021.
  57. ^ A. Finstad، "تحولات جدید در مواد سمعی و بصری"، آموزش عالی ، جلد. 8، نه  15 (1 آوریل 1952)، صفحات 176-178، در ص.  176.
  58. ^ ab Baiges, Mabel A. (1988), "Fresnel Orders" (TIFF) ، بایگانی شده از نسخه اصلی در 21 سپتامبر 2015 ، بازیابی شده در 9 سپتامبر 2012.
  59. ↑ «عدسی‌های فرنل»، بایگانی‌شده از نسخه اصلی در 27 سپتامبر 2007.
  60. ↑ «لنزهای فرنل»، حفاظت از فانوس دریایی میشیگان، 31 ژانویه 2008، بایگانی شده از نسخه اصلی در 21 سپتامبر 2012 ، بازیابی شده در 27 فوریه 2021.
  61. ↑ Anderson, Kraig, "Makapu'u, HI", Lighthouse Friends ، بایگانی شده از نسخه اصلی در 5 اکتبر 2008 ، بازیابی شده در 26 فوریه 2009.
  62. ↑ انجمن فانوس دریایی ایالات متحده، «سفارش‌ها، اندازه‌ها، وزن‌ها، مقادیر و هزینه‌های لنز فرنل» در ۲۷ ژوئن ۲۰۲۳ در ماشین Wayback بایگانی شد .
  63. ↑ R. Winston، JC Minano, and PG Benitez, Nonimaging Optics , Academic Press, 2005.
  64. ↑ چاوز، جولیو (2015)، مقدمه ای بر اپتیک غیرتصویربرداری، ویرایش دوم، مطبوعات CRC ، ISBN 978-1-4822-0673-9.
  65. ↑ «سیستم متمرکز خطی با تمرکز انرژی خورشیدی – حرارتی مبانی». Energy.gov . بازبینی شده در 31 مه 2021 .
  66. ^ مام، رابرت سی.، کتاب راهنمای فتومتریکس ، ویرایش دوم، چاپ برادوی، 1997، ص.  36.
  67. ↑ «سیستم فرود نوری لنز فرنل». NHHC . بازبینی شده در 16 آوریل 2022 .
  68. ↑ شیشوانف، امیر اصغرزاده؛ نوردین، لیلاند؛ تیوسم، پل؛ آبراموف، مایکل دی. تور، فاطمه (1395)، انگتا، نادر; نوگینوف، میخائیل آ. Zheludev، Nikolay I (ویراستار)، "لنزهای تماسی چشمی مبتنی بر PMMA برای اصلاح بینایی استرابیسم"، Metamaterials ، Metamaterials، Metadevices, and Metasystems 2016، 9918 ، Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers:8IE1118IEB191deC198IE:198IEB198IE :191918IEB : ..0CA، doi :10.1117/12.2237994، S2CID  125689110 ، بازیابی شده در 21 ژوئن 2020.
  69. ↑ لو، دیوید (3 دسامبر 2011)، کتاب راهنمای مدیر حمل و نقل و اپراتور لو 2012، ناشران صفحه کوگان ، ISBN 978-0-7494-6410-3.
  70. ^ "نمایش نقشه پیش بینی شده [PMD]". آرشیو اویونیک روچستر بازبینی شده در 17 اوت 2024 .
  71. ↑ پور، شاون (21 آوریل 2022). "چه فناوری داخل هدست واقعیت مجازی است؟ (Quest 2 Teardown)". ShaunPoore.com ​بازبینی شده در 27 اکتبر 2022 .
  72. ↑ «چگونه لنزهای هدست واقعیت مجازی کار می کنند». آزمایشگاه لنز VR . 8 مارس 2016. بایگانی شده از نسخه اصلی در 27 اکتبر 2022 . بازبینی شده در 27 اکتبر 2022 .
  73. ↑ «معرفی Meta Quest Pro، یک دستگاه VR پیشرفته برای همکاری و ایجاد». www.oculus.com . بازبینی شده در 27 اکتبر 2022 .
  74. ↑ سی، مارک (26 آوریل 2022). "تفاوت بین لنزهای پنکیک و لنزهای فرنل فعلی موجود در هدست های VR". کارشناس واقعیت مجازی | تامین کننده سخت افزار VR/AR Enterprise . بازبینی شده در 27 اکتبر 2022 .
  75. ↑ Nikon Corp.، "AF-S NIKKOR 300mm f/4E PF ED VR"، 6 ژانویه 2015، بایگانی شده در 15 فوریه 2015 در Wayback Machine .
  76. ↑ «Phase Fresnel – «PF» در دوربین جدید نیکون 300mm f/4E PF ED VR، The Digital Picture ، بایگانی‌شده در 14 ژانویه 2015 در Wayback Machine .
  77. ↑ "Soitec's Concentrix Technology"، بایگانی شده از نسخه اصلی در 17 آوریل 2011 ، بازیابی شده در 3 سپتامبر 2013.
  78. ↑ «فناوری Concentrix با کارایی بالا Soitec»، بایگانی شده از نسخه اصلی در 23 سپتامبر 2013 ، بازیابی در 27 فوریه 2021.
  79. ↑ M. Margolin (24 اوت 2016)، "This 3D printer runs on sand and sun"، Vice ، بایگانی شده از نسخه اصلی در 1 دسامبر 2017 ، بازیابی شده در 27 فوریه 2021.

کتابشناسی

در ادامه مطلب

لینک های خارجی

در ویکی‌انبار پرونده‌هایی مربوط به لنزهای فرنل وجود دارد .