菲涅尔透镜的诞生与发展
发布时间:2024-10-10 10:22:44
1822 年,法国物理学家奥古斯汀・简・菲涅尔发明了世界上第一枚菲涅尔透镜。在此之前,法国博物学家布丰伯爵在 1748 年提出阶梯结构透镜的设想,孔多塞随后也提出用单片玻璃研磨得到相似透镜的方法。菲涅尔透镜的出现,彻底改变了灯塔的光学特性。1823 年,第一个菲涅尔透镜被用在吉伦特海口的哥杜昂灯塔上,使灯塔照明传输更远。在其发明之前,最明亮的灯塔光束只能在 12 至 20 公里外看到,而菲涅尔透镜发出的光可以一直照射到 32 公里外。
随着时间的推移,菲涅尔透镜逐渐在多个领域得到应用。如今,我们日常所用的交通信号灯、汽车前灯以及一些手机上使用的闪光灯都能看到一圈圈同心圆,这也是使用了菲涅尔透镜。菲涅尔透镜多是由聚烯烃材料注压而成的薄片,也有玻璃制作的。镜片表面一面为光面,另一面刻录了由小到大的同心圆,其纹理是利用光的干涉及扰射和根据相对灵敏度和接收角度要求来设计的,透镜的要求很高。
菲涅尔透镜的设计和制造涉及到多个技术领域,包括光学工程、高分子材料工程、CNC 机械加工、金刚石车削工艺、镀镍工艺以及模压、注塑、浇铸等制造工艺。它是一种应用十分广泛的光学元件,在投影以及太阳能光伏领域、薄膜放大镜、红外探测器等对精度要求不是很高的场合发挥着重要作用。
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