12 Ekim 2017 Perşembe

Fresnell Lensleri (Frenel Mercekleri)








Eğer ince kenarlı (lenslere)   merceklere  yakından baktıysanız  mercimeğe benzediğini bilirsiniz ( zaten mercek kelimesi de köken olarak mercimekten gelmektedir).Orta tarafları kalın kenarları incedir.Mercek çapı büyüdükçe bu daha belirgin bir hal alır .



Aynı merceğin Freshnell Dizaynı (1) ve klasik hali (2)

Deniz fenerleri için  projektör geliştirirken büyük çaplı lenslere ihtiyaç duyan Fransız Fizikçi Augustin Fresnel (1788-1827)  gerekli klasik merceklerin çok ağır olduklarını  gördü.  Daha hafif mercek üzerine düşünürken merceklerin  odak noktalarının  yüzeyler arasındaki aralıkla değil  yüzeylerin şekliyle alakalı olduğunu fark etti.Bunun neticesinde kendi adıyla anılan  ; bir yanı düz diğer tarafı tırtıklı ve bazı uygulamalarda çok faydalı olan  mercekleri bulur.Bu mercekler diğer geleneksel merceklerin yaptığı hemen tüm işleri aynen yaparlar.
Hatta Augustin Fresnel  bazı uygulamalarda cam yerine  saydam dökme plastik kullanarak  mercekleri çok çok hafifletmeyi başarmıştır.


Yukarıdaki şekilde görüldüğü gibi Freshnell merceğinin  tırtıklı yüzeylerinin   yüzey fonksiyonu  (şekli) z(x)  aslında klasik merceğin aynısıdır.





Çıkış noktası: Mademki  ışığın girdiği madde değişmedikçe ışık yön değiştirmiyor o halde ışığın geçtiği yolu kısaltabiliriz.Bu şekilde lensin kalınlığı ve ağırlığını azaltabiliriz.

Böylece lensin işlevinde çok az bir bozulmayla büyük miktarda malzemeden tasarruf  edilebilinir. Bozulmalar tırtıklı köşelerde görülür ve lensten geçen ışıkta halkalar oluşabilir.Ama  aydınlatma projektör  ,güneş enerjisi gibi  çok yüksek optik kaliteye ihtiyaç duyulmayan uygulamalarda Freshnell lensleri konstrüksiyonları hem ucuzlatır hem basitleştirir.



Freshnell merceklerinin optik özellikleri  -odak uzaklığı  ışığı kırması vs - ideal tasarımda  ,klasik merceklerin aynıdır.(Pratikte biraz bozulmalar görülür.)






Hiç yorum yok:

Yorum Gönder

Elektro Manyetik Işınım

December 28, 2017 Elektro Manyetik Işınım Elektromanyetik (EM) ışınım  etrafımızı sarmış olan bir enerji biçimidir.Radyo dalgaları , ...