Як зробити лінзу Френеля


 

Свою назву лінза отримала на честь творця — видатного французького фізика Огюстена Жана Френеля. Від звичайної оптичної лінзи, що складається з цілісного шліфованого шматка скла, лінза Френеля відрізняється більш складною конструкцією. Зробити її в домашніх умовах зовсім не просто.



Інструкція


  1.  Схема побудови зон Френеля для нескінченно віддаленої точки спостереження (плоска хвиля)

                  Щоб побудувати лінзу Френеля самостійно потрібно мати істотні уявлення про оптиці. Так, на відміну від звичайних лінз, Френель складається не з цільного скла, а з концентричних кілець, які мають в перетині особливу форму призми. Проведіть розрахунки та визначте межі зон Френеля. Вони визначаються перетином хвильового фронту вихідної хвилі з послідовністю зміщених один відносно одного на l / 2 хвильових фронтів «проецируемой хвилі».
      

  2. Як зробити лінзу Френеля

                  Зробіть прозорі кільця, які закриють непарні зони Френеля. Їх товщина повинна відповідати додаткового фазового набігу l / 2. Для зручності скористайтесь кресленням.
      
  3. Для досягнення найбільшого ефекту покрийте торці кожної призми напиленням, наприклад, алюмінієвим. З’єднанні конструкцію, перевіривши стан призм рівнянням.
  4. Розрізняють два види лінз Френеля — кільцеві і поясні. На відміну від кільцевих лінз, що направляють світловий потік в строго визначеному напрямку, поясні поширюють світло від джерела в усі напрямки. У лінзи Френеля сфери застосування дуже різноманітні: від морських маяків і фотооб’єктивів до спеціальної плівки, яку накладають на заднє скло автомобіля для зменшення мертвої зони за машиною при користуванні дзеркалом заднього виду.
  5. Одночасно зі створенням лінзи О.Ж. Френель розробив складну технологію її виготовлення. У двох словах мова йде про виготовлення лінзи, що складається з набору декількох призм у вигляді тонких кілець. В сучасних умовах таке виробництво можливе лише з використанням сучасного високоточного обробного, вакуумно-напилювальні і контрольно-вимірювального обладнання.
      
  6. При виробництві лінз Френеля за технологією HOTLENS використовується голографія, завдяки якій більш точно фокусується інфрачервоне випромінювання і зменшується попадання, наприклад, видимого світла. Такі лінзи дають можливість створити більш точну зону виявлення у просторі. В комплект технологічного обладнання з виробництва лінз Френеля входять прецизійні токарні верстати, на яких здійснюється торцювання і попереднє заокруглення заготовок. На сферотокарних верстатах проводиться обробка зовнішньої і внутрішньої поверхонь лінз.
      
  7. Найважливіший етап — шліфування поверхні лінзи. Вона проводиться на полірувальних верстатах. В процесі полірування одночасно видаляються шорсткості і поліпшується чистота сферичних поверхонь лінз. На спеціальних верстатах поліруються краю лінз, а для обробки увігнутою і опуклою поверхонь лінз використовуються спеціальні алмазні різці. Крім цього, на подібних підприємствах виготовляється вся необхідна технологічне оснащення.