Lentile Fresnel, calculul, modelarea și aplicarea acestora. Obiectivul Fresnel de parcare - o alternativă la buget față de senzorii de parcare și o cameră cu vedere din spate? Lupa Fresnel ce
Nu cu mult timp în urmă, am observat o mașină pe luneta din spate a căreia era lipită o lentilă de neînțeles de dimensiuni mici, nu am acordat nicio importanță acestui lucru, dar mi-a fost depusă în cap. Apoi am văzut același lucru din nou, dar pe un monovolum, și în ceea ce privește încântarea proprietarului mesei de lângă mașina sa, la întrebarea mea - ce este, răspunsul a fost un obiectiv Fresnel. Recomand cu drag, ei spun că ajută foarte mult. Să aruncăm o privire mai atentă la ce este acest dispozitiv și de ce poate înlocui cu ușurință senzorii de parcare.
✔ CARACTERISTICIdimensiuni: 200mm x 250mm
Grosime: 1mm
Material: acrilic optic
Distanță focală negativă: -300 mm
Unghi de vedere: sus 13º, laturi 25º, jos 27º
Cerere: crește semnificativ unghiul de vizualizare; monturi pe geamul din spate al microbuzelor, break-urilor, SUV-urilor, jeep-urilor, camionetelor; pe geamul lateral al camioanelor.
✔ AMBALARE ȘI SET COMPLETAjuns într-o pungă obișnuită de celofan.
În interiorul căruia se afla un pachet de carton. 
Pe spatele căruia sunt scrise caracteristicile și principiul de funcționare al obiectivului este afișat schematic. 
În interior, pentru ca obiectivul să nu fie zgâriat, vânzătorul l-a înfășurat cu grijă într-o bucată de hârtie. 
Pentru a face acest lucru, apelăm la Wikipedia, care descrie clar ce este lentila Fresnel.
Lentila Fresnel este un obiectiv compozit complex. Este format dintr-un set de inele concentrice separate de grosime relativ mică, adiacente unul cu celălalt. Secțiunea fiecărui inel are forma unui triunghi, a cărui latură este curbiliniară, iar această secțiune este un element al secțiunii unei lentile sferice solide. Propus de Augustin Fresnel.
Acest design oferă o lentilă Fresnel cu grosime redusă (și, prin urmare, cu greutate) chiar și cu o deschidere unghiulară mare. Secțiunile transversale ale inelelor din apropierea lentilei sunt construite în așa fel încât aberația sferică a lentilei Fresnel este mică, razele dintr-o sursă punctuală plasată la focalizarea lentilei, după refracția în inele, apar într-un fascicul aproape paralel (în lentilele inel Fresnel). # 1 este un obiectiv obișnuit, iar # 2 este un obiectiv Fresnel tăiat. 
Acest efect este clar vizibil în această fotografie. Sunt mici „acumulări” 
Obiectivul în sine este fabricat din acril, suficient de puternic, nu am încercat să-l rup, dar nu se teme să se îndoaie și să frece în mod activ bule sub el. 
În partea inferioară există o inscripție Rearguard, dar în partea superioară există TOP, astfel încât acestea să nu fie confundate în timpul procesului de „autocolante” în mașină. 
Dimensiunea obiectivului este de 20cm x 25cm. Cel mai probabil sunt mai multe, dar cred că aceasta este cea mai bună opțiune. 
✔ PRINCIPIU DE FUNCȚIONAREDacă obiectul se află în centrul obiectivului, atunci acesta apare mai mic și mai departe decât este de fapt.
Jurămintele de pe părțile laterale ale obiectivului cad, de asemenea, în focalizarea obiectivului. 
Obiectivul este complet transparent și nu interferează cu vederea. 
✔ INSTALARE ÎN AUTOAvem o mașină obișnuită, un hatchback.
Ștergeți ușor paharul din interior. 
Împrăștiem toate coșurile cu o cârpă. 
Așa arată versiunea finită. 
Există un mic stingător auto la 30-40 de centimetri de bara de protecție. Și apoi există un gopher și îl puteți vedea. 
Așa arată în oglinda retrovizoare. 
✔ TESTELE LENTILOR FRENEL ÎN AUTOObservați cât de mult este afișat panoul publicitar în depărtare.
Obiectivul poate fi lipit din nou aproape de nenumărate ori, umezit, presat și expulzat bule. 
Am intrat în tunel, camera nu transmite clar fotografia, dar mașina se vede bine. 
Acum fii atent, mașina este aproape în punctul mort, dar în obiectiv încă o poți vedea complet. 
Un pic de panoramă. 
Acordați atenție cât de mult „spațiu” arată obiectivul în spatele mașinii. 
„Tavria” intră deja în zona oarbă, iar în obiectiv este încă complet afișat. 
Să facem un mic test, în spatele mașinii am pus un mic stingător deja cunoscut din fotografia de mai sus, care nu este vizibil, dar poate rupe bara de protecție. 
Și așa se vede în obiectiv. De fapt, atunci când acest lucru se întâmplă în mișcare, este văzut mult mai bine, deoarece obiectul pur și simplu începe să se miște și nu stă nemișcat. 
De exemplu, de la aproximativ 3 metri, voi clarifica în geamul din spate, încă nu îl văd, dar prin oglinzile laterale în lumina soarelui, obiectul este ușor de ratat, datorită dimensiunilor sale reduse. 
Ei bine, așa arăta curtea mea înainte de a instala obiectivul. 
Și așa s-au extins orizonturile mele datorită ei. 
Participă - videoclipurile ies întotdeauna mai repede!
Nu mă așteptam ca această bucată de plastic să fie o mașină atât de utilă. Punctele oarbe au dispărut aproape complet, niciun senzor de parcare nu vede coloana, dar aici totul este perfect vizibil chiar și de la 50 de centimetri. Îl recomand cu tărie proprietarilor de monovolume și break. Potrivit ca cadou original pentru un automobilist și pentru dumneavoastră. Chiar și soțul deja laudă și parchează aproape de peretele garajului, fără să se teamă să deterioreze bara spate. Regret sincer că nu am cumpărat chestia asta acum câțiva ani, când mi-am alergat partea din spate pe un bloc de beton care era încăpățânat invizibil în oglinzi, o bară de protecție pentru înlocuire și vopsire, iar prețul emisiunii nu a fost de 4 USD ...
Și valoarea sa principală, ușurința instalării și indiferență completă hoții care aleg destul de des camerele retrovizoare.
Unul dintre fondatorii teoriei undelor luminii, fizicianul francez remarcabil Augustin Jean Fresnel s-a născut într-un orășel lângă Paris în 1788. A crescut un băiat bolnav. Profesorii îl considerau prost: la vârsta de opt ani nu știa să citească și cu greu își amintea lecția. Cu toate acestea, în liceu, Fresnel a arătat un talent remarcabil pentru matematică, în special geometrie. După ce a primit o educație inginerească, din 1809 a fost implicat în proiectarea și construcția de drumuri și poduri în diferite departamente ale țării. Cu toate acestea, interesele și capacitățile sale erau mult mai largi decât activitățile simple de inginerie din sălbăticia provinciei. Fresnel a vrut să facă știință; era interesat în special de optică, ale cărei baze teoretice abia începuseră să prindă contur. El a investigat comportamentul razelor de lumină care trec prin găuri înguste, îndoindu-se în jurul firelor subțiri și a marginilor plăcilor. Explicând particularitățile picturilor care apar în acest caz, Fresnel în 1818-1819 și-a creat teoria interferenței optice și a difracției - fenomene care apar din cauza naturii de undă a luminii.
La începutul secolului al XIX-lea, statele maritime europene au decis să îmbunătățească împreună farurile - cele mai importante dispozitive de navigație din acea vreme. În Franța, a fost creată o comisie specială în acest scop, iar Fresnel a fost invitat să lucreze la aceasta datorită experienței sale bogate în inginerie și a cunoștințelor profunde în domeniul opticii.
Lumina farului trebuie văzută departe, astfel încât farul este ridicat până la un turn înalt. Și pentru a-și colecta lumina în raze, lanterna trebuie plasată fie în focalizarea fie a unei oglinzi concavă, fie a unei lentile colectoare, care este destul de mare. Oglinda, desigur, poate fi făcută de orice dimensiune, dar dă doar un singur fascicul, iar lumina farului trebuie să fie vizibilă de pretutindeni. Prin urmare, uneori, o jumătate de duzină de oglinzi au fost plasate pe faruri cu o lampă separată în centrul fiecărei oglinzi. Mai multe lentile pot fi montate în jurul unei lanterne, dar transformarea lor în dimensiunea necesară - mare - este aproape imposibilă. În sticla unui obiectiv masiv, inevitabil vor exista neomogenități, acesta își va pierde forma sub influența propriei gravitații și, din cauza încălzirii neuniforme, poate exploda.
Au fost necesare idei noi, iar comisia, invitându-l pe Fresnel, a făcut-o alegerea potrivita: în 1819, a propus un design de lentile compozite, fără toate dezavantajele unui obiectiv convențional. Fresnel a argumentat așa. Obiectivul poate fi gândit ca un set de prisme care refractează razele de lumină paralele - le deviază în astfel de unghiuri care, după refracție, converg în punctul focal. Aceasta înseamnă că, în locul unui obiectiv mare, puteți asambla o structură sub formă de inele subțiri din prisme triunghiulare individuale.
Fresnel nu numai că a calculat forma profilelor inelelor, ci a dezvoltat și tehnologia și a controlat întregul proces de creare a acestora, acționând adesea ca un simplu lucrător (subordonații erau extrem de neexperimentați). Eforturile sale au dat rezultate strălucitoare. „Strălucirea luminii pe care o oferă noul dispozitiv i-a surprins pe marinari”, le-a scris Fresnel prietenilor săi. Și chiar și britanicii - rivali francezi de multă vreme pe mare - au recunoscut că proiectele farurilor franceze erau cele mai bune. Sistemul lor optic consta din opt lentile Fresnel pătrate cu o latură de 2,5 m și o distanță focală de 920 mm.
De atunci, au trecut 190 de ani, dar proiectele propuse de Fresnel rămân un dispozitiv tehnic de neegalat și nu numai pentru faruri și balize fluviale. Până de curând, ochelarii cu diferite lumini de semnalizare, faruri auto, semafoare și părți ale proiectoarelor de curs erau realizate sub formă de lentile Fresnel. Și destul de recent, lupele au apărut sub formă de rigle din plastic transparent, cu caneluri circulare abia vizibile. Fiecare astfel de canelură este o prismă inelară miniaturală; și împreună formează o lentilă de colectare care poate funcționa atât ca lupă, mărire a unui obiect, cât și ca lentilă a camerei, creând o imagine inversată. O astfel de lentilă este capabilă să adune lumina Soarelui într-un fir mic și să dea foc unei plăci uscate, fără a mai menționa o bucată de hârtie (în special neagră).
Obiectivul Fresnel poate fi nu numai colectiv (pozitiv), ci și împrăștiat (negativ) - pentru aceasta trebuie să faceți caneluri de prismă circulare pe o bucată de plastic transparent într-o formă diferită. Mai mult, un obiectiv Fresnel negativ cu o distanță focală foarte mică are un câmp vizual larg, în el, într-o formă redusă, este plasată o bucată de peisaj, de două până la trei ori mai mare decât cea care acoperă ochiul liber. Astfel de plăci de lentile „minus” sunt utilizate în locul oglinzilor retrovizoare panoramice la autoturisme mari, cum ar fi microbuzele și break-urile.
Marginile prismelor miniaturale pot fi acoperite cu un strat de oglindă - să zicem, prin pulverizare de aluminiu. Apoi, lentila Fresnel se transformă într-o oglindă, convexă sau concavă. Fabricate folosind nanotehnologie, aceste oglinzi sunt utilizate în telescoape care funcționează în gama de raze X. Și ștampilate în oglinzi flexibile din plastic și lentile pentru lumină vizibilă sunt atât de ușor de fabricat și ieftine încât sunt produse literalmente la kilometri distanță sub formă de panglici pentru decorarea vitrinelor sau perdele pentru băi.
Au existat încercări de a utiliza lentile Fresnel pentru a crea lentile plate pentru camere. Dar proiectanții s-au confruntat cu dificultăți tehnice. Lumina albă dintr-o prismă este descompusă într-un spectru; la fel se întâmplă și în prismele minuscule ale lentilei Fresnel. Prin urmare, are un dezavantaj semnificativ - așa-numita aberație cromatică. Din această cauză, o margine curcubeu apare pe marginile imaginilor obiectelor. La lentilele bune, marginea este eliminată prin instalarea de lentile suplimentare. La fel s-ar putea face și cu un obiectiv Fresnel, dar apoi un obiectiv plat nu va mai funcționa.
Fresnel-regulatorul de lentile focalizează razele soarelui nu mai rău și chiar mai bine (pentru că este mai mare) decât de obicei lentilă de sticlă... Razele de soare colectate de acesta ard instantaneu prin scândura uscată de pin.
Augustin Fresnel a intrat în istoria științei și tehnologiei nu numai și nu atât datorită invenției obiectivului său. Cercetările sale și teoria creată pe baza lor au confirmat în cele din urmă natura undelor luminii și au rezolvat cea mai importantă problemă a fizicii din acea vreme - au găsit cauza propagării rectilinii a luminii. Opera lui Fresnel a stat la baza opticii moderne. Pe parcurs, el a prezis și a explicat mai multe fenomene optice paradoxale, care, cu toate acestea, sunt ușor de verificat chiar și acum.
O dispută de lungă durată între cercetătorii cu privire la natura luminii - indiferent dacă este undă sau corpusculară - a fost rezolvată în general la sfârșitul secolului al XVII-lea, când Christian Huygens și-a publicat Tratatul despre lumină (1690). Huygens credea că fiecare punct din spațiu (în descrierea sa - eter), prin care trece o undă de lumină, devine o sursă de unde secundare. Suprafața care le înconjoară este un front de undă de propagare. Principiul lui Huygens a rezolvat problema reflectării și refracției luminii, dar nu a putut explica un fenomen bine cunoscut - propagarea sa rectilinie. Paradoxal, motivul pentru aceasta a fost că Huygens nu a luat în considerare abaterile de la rectitudine - difracția luminii (evitarea obstacolelor) și interferența acesteia (adăugarea undelor).
Această deficiență a fost completată în 1818-1819 de Augustin Fresnel, inginer prin pregătire și fizician prin interes. El a completat principiul lui Huygens cu procesul de interferență al undelor secundare (introdus de Huygens pur formal, adică pentru comoditatea calculelor, fără conținut fizic). Datorită adăugării lor, apare frontul de undă rezultat, suprafața reală pe care unda are o intensitate vizibilă.
Deoarece toate undele secundare sunt generate de o singură sursă, acestea au aceleași faze, adică sunt coerente. Fresnel a propus ruperea mentală a suprafeței unei unde sferice care vine dintr-un punct O în zone de o asemenea dimensiune încât diferența de distanță de la marginile zonelor învecinate la un anumit punct F selectat ar fi egală cu λ / 2. Razele care provin din zonele învecinate vor ajunge în punctul F în antifază și, atunci când vor fi adăugate, se vor slăbi reciproc până vor dispărea complet.
Notând amplitudinea oscilațiilor undei luminoase provenind din zona m ca Sm, valoarea totală a amplitudinii oscilațiilor din punctul F
S \u003d S0-S1 + S2-S3 + S4 + ... + Sm \u003d S0- (S1-S2) - (S3-S4) -...- (Sm-1-Sm)
Deoarece S0\u003e S1\u003e S2\u003e S3\u003e S4 ... expresiile din paranteze sunt pozitive și S este mai mic decât S0. Dar cu cât mai puțin? Calculele sumei seriei alternative, care au fost efectuate de fizicianul american Robert Wood, arată că S \u003d S0 / 2 ± Sm / 2. Și întrucât contribuția zonei îndepărtate este extrem de mică, intensitatea luminii zonelor îndepărtate, care ajunge în antifază, reduce efectul zonei centrale la jumătate.
Prin urmare, dacă zona centrală este acoperită cu un disc mic, iluminarea din centrul umbrei nu se va schimba: lumina din următoarele zone va ajunge acolo din cauza difracției. Mărind dimensiunea discului și acoperind secvențial următoarele zone, vă puteți asigura că un punct luminos rămâne în centrul umbrei. Acest lucru a fost dovedit teoretic în 1818 de Simeon Denis Poisson și a considerat dovezi ale erorilor teoriei lui Fresnel. Cu toate acestea, experimentele efectuate de Domenic Arago și Fresnel au descoperit pata. De atunci a fost numit spotul Poisson.
Pentru ca experimentul să aibă succes, este necesar ca marginile discului să coincidă exact cu limitele zonelor. Prin urmare, în practică, se folosește o bilă miniaturală de la rulment, lipită de sticlă.
Un alt paradox al proprietăților de undă ale luminii. Să punem un ecran cu o mică gaură în calea fasciculului. Dacă dimensiunea sa este egală cu diametrul zonei centrale Fresnel, iluminarea din spatele ecranului va fi mai mare decât fără ea. Dar dacă dimensiunea găurii acoperă a doua zonă, lumina din ea va veni în antifază și, atunci când este combinată cu lumina din zona centrală, undele se vor anihila reciproc. Mărind diametrul găurii, puteți reduce iluminarea din spatele acesteia la zero!
Deci, amplitudinea totală a întregii unde sferice este mai mică decât amplitudinea creată de o zonă centrală. Și deoarece zona zonei centrale este mai mică de 1 mm2, se dovedește că fluxul luminos se prezintă sub forma unui fascicul foarte îngust, adică în linie dreaptă. Acesta este modul în care teoria lui Fresnel a explicat legea propagării rectilinii a luminii din punct de vedere al undelor.
Un bun exemplu care ilustrează metoda Fresnel este experimentul cu placa sa de zonă, care funcționează ca o lentilă colectoare.
Pe o foaie mare de hârtie, desenați o serie de cercuri concentrice cu raze proporționale cu rădăcinile pătrate ale numerelor naturale (1, 2, 3, 4 ...). În acest caz, ariile tuturor inelelor rezultate vor fi egale cu aria cercului central. Umpleți inelele cu cerneală prin una și nu contează dacă lăsați lumina zonei centrale sau o faceți neagră. Structura inelului alb-negru rezultată va fi fotografiată cu o reducere mare. Negativul va produce o placă de zonă Fresnel. Diametrul zonei centrale este determinat de formula D \u003d 0,95√λF, unde λ este lungimea de undă a luminii, F este lungimea focală a plăcii lentilei. La λ \u003d 0,64 μm (lumină roșie) și F \u003d 1 m, D≈0,8 mm. Dacă zona centrală a unei astfel de plăci este orientată către un bec luminos, atunci toate acestea vor începe să strălucească ca o lentilă colectoare. Atunci când este combinat cu un ocular cu lentilă slabă, veți obține un telescop care poate oferi o imagine clară a filamentului becului. Și din două plăci de zonă, puteți construi un telescop conform schemei Galileo (obiectivul este o placă cu o distanță focală mare, ocularul este cu una mică). Oferă o imagine live ca un binoclu de teatru.
Din toate cele de mai sus, devine clar cum o mică deschidere poate juca rolul unui obiectiv numit stenoper sau stenoplu. Corespunde zonei centrale a plăcii de fază Fresnel. De aceea stenoperul nu are aberații, cu excepția celei cromatice, deoarece razele trec prin el fără distorsiuni.
Unda de lumină care trece prin placa de zonă dă amplitudinea rezultată S \u003d S0 + S2 + S4 + ... - de două ori mai mare decât unda liberă: placa de zonă acționează ca un obiectiv convergent. Un efect și mai mare va fi obținut dacă nu întârziați lumina zonelor pare, dar îi schimbați faza în opus. În acest caz, intensitatea luminii crește de patru ori.
O astfel de placă a fost realizată în 1898 de Robert Wood, acoperind sticla cu un strat de lac și scoțând-o din zonele impare, astfel încât diferența de traiectorie a razelor din ele a fost λ / 2. Puse placa de sticlă lăcuită pe masa rotativă. Tăietorul - era un ac de gramofon - tăia straturile de lac, pentru zonele exterioare era suficientă o trecere a acului, iar pe zonele interioare acul se deplasa de-a lungul unei spirale înguste, îndepărtând succesiv mai multe caneluri care fuzionează. Diametrul zonelor și lățimea lor au fost monitorizate cu un microscop.
Ar fi interesant să încercați să realizați o astfel de înregistrare folosind un disc rotativ.
În cele din urmă, mai există un paradox al opticii undelor. După cum sa menționat deja, nu contează deloc dacă zona centrală este transparentă sau nu. Aceasta înseamnă că rolul unei lentile stenop (sau gaură) poate fi jucat nu numai de o gaură mică, ci și de o bilă mică, al cărei diametru este egal cu dimensiunea zonei centrale Fresnel.
Serghei Trankovsky.
Revista „Știință și viață”, №5-2009.
Cuvintele care erau complet nesemnificative au fost tipărite cu litere mari, iar tot ceea ce era semnificativ a fost descris în cea mai mică versiune.
PE MINE. Saltykov-Șchedrin
De fiecare dată, recitind pe Mihail Evgrafovici, cineva este uimit de previziunea vice-guvernatorului Tver. Așa a aflat produse din brânză, băuturi de bere și alte alimente care se prefac mâncare, cu litere minuscule pe ambalaje?! Da, puteți vedea literele la vârsta de 20 de ani fără probleme. Dar tineretul este o boală care dispare de la sine. Și dacă ochii tăi încă permit microtextelor să citească galben pe roz, bătrânii tăi pot fi foarte utili.
În principiu, ștanțarea unor astfel de lucruri (numită lentilă Fresnel) nu este dificilă. Faceți un lucru potrivit. M-am temut mult mai rău. Dar calitatea este clar norocoasă.
Test preliminar
Pachetul citește „Lupă de înaltă definiție în format de carte de vizită” în hieroglife. Am luat primul pliant pe care l-am dat. Apropo, puteți estima aproximativ creșterea.
Vedem că imaginea nu este ca într-un obiectiv bun - în direcția de la centru la periferie, claritatea scade ușor. Dar rămâne destul de decent. În partea de jos, unde obiectivul este atașat la cadru, există distorsiuni. Dar dungile irizate (aberația cromatică) și distorsiunea (transformarea unui pătrat într-o pernă sau butoi) nu sunt vizibile
Ilustrații aberație
Deformare 
Aberatie cromatica 
Și un exemplu 
Cum funcționează lentila Fresnel
Lentila Fresnel de la Muzeul Farului de la Point Arena, California 
De obicei, pentru a înțelege ideea unui obiectiv Fresnel, sunt date imagini similare. 
"... să tăiem lentilele plan-convexe în inele și să le împăturim într-un plan." Desigur, acesta este doar un model simplificat. În primul rând, în acest caz, diferite zone nu vor colecta lumina la un moment dat, va exista o deplasare de-a lungul axei optice. În al doilea rând, pentru ca obiectivul să funcționeze pentru grinzi oblice, trecerea de la zonă la zonă se face nu verticală, ci înclinată. În al treilea rând, trebuie să găsiți un compromis între inele înguste și largi ... Ca rezultat, calculul este destul de complicat. Dar noi, din fericire, nu trebuie să numărăm :) Avem nevoie de producător. 
Transport și ambalare
Comanda 19 iul 2018, livrare 22 iulie, primită 06 aug. Piesa completăAmbalaje de transport - geanta PE gri. Ambalajul comercial este o pungă transparentă din PE. Ambele nu merită portrete personale.
Specificație
Lupă transparentă RIMIXCuloare: aleatoriu
Material: PVC
Dimensiune: 85x55x1
Mărire: 3 X
Aspect
Obiectivul este echipat cu un buzunar din plastic care protejează suprafața optică de zgârieturi și murdărie. Inscripția în hieroglife pe carcasa "Lupă de înaltă definiție în formatul unei cărți de vizită" (card Troika - pentru scară. Corespunde dimensiunii unui card bancar din plastic, dar nu afișează numerele cardului.
Dimensiunile cardului (nu capacul) se potrivesc exact cu dimensiunile cardurilor din plastic
Aș evalua mărirea prin ochi de două ori, așa că hai să o verificăm.
Distanta focala
Caracteristici testate, altele decât dimensiunile, o singură mărire - 3XÎn viața de zi cu zi, mărirea este înțeleasă ca fiind coeficientul împărțirii distanței de viziune optimă (se iau 250 mm, deși diferiți ochi sunt diferiți) și distanța focală a obiectivului. Cel mai simplu mod de a o măsura * este de a construi o imagine dintr-o sursă îndepărtată și de a măsura distanța de la obiectiv la imagine. Soarele din spatele unui nor este ideal ca sursă îndepărtată - pe o foaie de hârtie apare o imagine nu numai a soarelui, ci și a norilor. Faptul că obiectivul Fresnel a construit o imagine destul de clară m-a surprins plăcut. Este aproape întotdeauna cazul cu un obiectiv obișnuit. Lentilele Fresnel ca ale noastre sunt adesea mai grosiere și în loc de nori, avem ceață. Din păcate, nu am reușit să fac o fotografie cu acest caz - gama de luminozități a camerei smartphone-ului nu a fost suficientă :(
* Aprox. pentru tocilari
De fapt, trebuie să măsurați nu de la marginea lupei, ci de la așa-numitul. avionul principal spate. Dar, cu precizia noastră, diferența este neglijabilă. Mai mult, un obiectiv Fresnel, strict vorbind, are la fel de multe perechi de planuri principale pe cât există zone inelare :)
Așadar, am măsurat distanța focală cu aproximativ 140 mm. Adică, creșterea este de fapt de aproximativ 2X (la 3, permiteți-mi să vă reamintesc, așa cum am promis). Iar puterea optică este de aproximativ 7D. 7 dioptrii este mult conform standardelor ochelarilor. Puterea optică caracteristică a ochelarilor pentru pensionari este de 2-2,5-3 dioptrii. Deși sunt multe altele, desigur.
In magazin
Aceasta este, desigur, aplicația principală. Obiectivul și-a găsit un loc permanent în portofel și îl folosesc în fiecare zi. Exemplu - ca brânza în Pyaterochka
Teribilul cuvânt KHIMOZIN pentru testare s-a dovedit a fi o componentă complet legală - cheag (deși nu este deloc natural). Dar sărurile de acid cianic m-au tensionat cumva.
E536 - Ferocianură de potasiu
Substanța în sine - ferocianura de potasiu - este foarte puțin toxică, dar atunci când interacționează cu apa, gazele otrăvitoare sunt eliberate în timpul reacției. Numărul lor nu reprezintă de obicei un pericol grav pentru sănătate. Când hexacianoferatul interacționează cu unii acizi, se poate elibera o cantitate mare de gaz de cianură de hidrogen foarte toxic. În industria alimentară este utilizat în principal pentru a preveni aglomerarea și coacerea, ca aditiv la sarea de masă. Este, de asemenea, utilizat în producția de cârnați, care este întotdeauna raportat imediat floare albă pe coaja produsului.
Colectând lumina soarelui
Pentru copii, așa ceva poate fi și o jucărie amuzantă, în primul rând, pentru a arde ceva cu razele soarelui. Experimentele de mai jos au fost organizate în sat pe materiale improvizate pentru picior, nu împușcați pianistul. Fumul provine imediat din furtunul negru și duhoare. Este mai dificil să te concentrezi pe o chitanță de la o imprimantă termică, dar se dovedește că devine neagră atunci când este încălzită. Dar am putut arde printr-o foaie dintr-un caiet de școală doar la a doua încercare și abia pe la prânzÎn acest proces, sa dovedit că obiectivul avea o comă uriașă. În practică, acest lucru înseamnă că trebuie să îl țineți destul de precis perpendicular pe direcția soarelui pentru ardere. Acest lucru nu mi-a cauzat probleme, dar pentru fiica mea s-a dovedit așa tot timpul. (atenție la imaginea de pe furtun)
Poezii pentru copii: Tata mi-a dat o lupă
Tata mi-a dat o lupă
(Sunt teribil de norocos!)
Voi lua în considerare totul
Acest pahar gros.
Mărește lupa
Tot ceea ce ochiul vede doar
Am aflat acum că în supă
Mama gătește de fiecare dată.
Varza pare îngrozitoare -
Gata, pofta mi-a dispărut ...
Și am mâncat al doilea imediat,
Și acum nu va zbura în mine.
Am prins o pisică în bucătărie
Pentru a examina mustața
Și ea imediat - prin fereastră,
Chiar dacă o lupă nu este mai rea - câini!
Soarele strălucește puternic prin ferestre
O rază a căzut în palma mea ...
Am îndreptat lupa ... ce fierbinte!
Am început să examinez fasciculul ...
Punctul a ars palma
Am țipat involuntar ... oh! ..
Dar am plâns puțin,
Ascunderea unei lupe sub canapea.
Așa că mama nu se certă
Tati, lupa și eu
Această mică rană
Mă voi unge cu verde strălucitor.
Olya Lukoeva
Avantaje și dezavantaje
+ O imagine neașteptat de înaltă calitate pentru acest tip de obiectiv. El vorbește despre materiale de înaltă calitate, calculul corect al proiectării și respectarea tehnologiei.+ Ușor și compact, se potrivește în portofel și va fi la momentul potrivit la îndemână
+ Poate fi folosit în scopuri educaționale și ca jucărie, incendiată de lumina soarelui
+ Reglă mică pe partea lungă
Nu este o opțiune ieftină. Obiectivele de această dimensiune standard sunt disponibile și de câteva ori mai ieftine
- Nu este suficientă multiplicitate - 2 cu 3 declarate
- Carcasa nu se încadrează în compartimentul pentru carduri din plastic. Și fără o acoperire este imposibil, va deveni rapid inutilizabil.
Total
Mi-a plăcut obiectivul mai mult decât mă așteptam. Voi clarifica din nou, există o mulțime de oferte de multe ori mai ieftine. Mă îndoiesc că este de aceeași calitate. Dar în scopul studierii compoziției brânzeturilor false într-un magazin, petele de curcubeu din jurul marginilor nu sunt fatale. Deci, toată lumea poate alege pentru ei o calitate mai ieftină sau mai bună. Cu optica, există întotdeauna astfel de pătrunjel.Produsul a fost furnizat pentru a scrie o recenzie de către magazin. Revizuirea este publicată în conformitate cu clauza 18 din Regulile site-ului.
Am de gând să cumpăr +22 Adaugă la favorite Recenzia a apreciat +61 +96LENTILA FRESNEL
În secțiunea anterioară, am stabilit că un obiectiv Fresnel, sau „fresnel”, este necesar pentru a ilumina panoul nostru LCD. Obiectivul poartă numele inventatorului său, fizicianul francez Augustin Jean Fresnel. A fost folosit inițial în faruri. Principala proprietate a fresnel este că este ușoară, plată și subțire, dar în același timp are toate proprietățile unui obiectiv convențional. Fresnel este format din caneluri triunghiulare concentrice. Pasul canelurilor este comparabil cu înălțimea profilului lor. Astfel, se dovedește că fiecare șanț face parte, așa cum ar fi, dintr-o lentilă convențională.
Trebuie remarcat faptul că proiectorul folosește abur în loc de un fresnel. Dacă întâlniți un fresnel de la un proiector, rețineți că este neted pe ambele părți, adică constă de fapt din două fresnel, orientate unul către celălalt cu suprafețe nervurate și lipite în jurul perimetrului.
De ce să folosești două fresnel și poți să treci cu unul?
Uitați-vă la diagramă și totul va deveni clar.
Dacă se folosește un singur fresnel, lampa trebuie să fie focalizată aproximativ dublu. Fasciculele lămpii vor converge și la focalizare aproximativ dublă. Distanța focală minimă pentru fresnel-ul disponibil este de 220 mm. Aceasta înseamnă că structura va trebui să fie mult mai lungă. Dar cel mai important lucru este că la o astfel de distanță de la lampă la fresnel, unghiul solid efectiv al lămpii se dovedește a fi foarte mic.
Utilizând 2 fresnel, ambele dezavantaje pot fi eliminate. Sursa de lumină este situată puțin mai aproape de distanța focală a fresnelului stâng și formează o sursă „imaginară” în afara distanței focale duble a fresnelului drept. După trecerea prin fresnelul drept, razele vor converge între focalizare și focalizare duală.
Să ne întoarcem la schema noastră optică din secțiunea anterioară (vrem să spunem că avem doi fresnel, deși unul este desenat):
Vă amintiți când am spus că această diagramă a fost simplificată? Dacă totul ar fi la fel de desenat, nu am avea nevoie de obiectiv. Fiecare fascicul dintr-o sursă de lumină ar trece printr-un singur punct de pe fresnel, apoi printr-un singur punct de pe matrice și ar zbura mai departe până când va atinge ecranul și va forma un punct de culoare dorită pe el. Pentru o sursă punctuală și o matrice ideală, acest lucru ar fi adevărat. Acum adăugăm realism - sursă non-punct.
Având în vedere faptul că folosim o lampă ca sursă de lumină, adică un corp luminos cu dimensiuni destul de definite, finite, schema reală de trecere a razelor va arăta astfel:
Prima etapă de construcție - fresnelul stâng formează o „imagine fantomă” a arcului electric al lămpii. Avem nevoie de el pentru a construi corect calea razelor prin fresnelul drept.
Etapa a 2-a a construcției - uităm de prezența lentilei stângi și construim calea razelor pentru lentila dreaptă, de parcă imaginea „imaginară” ar fi reală.
Etapa a 3-a - eliminăm toate inutile și combinăm cele două scheme.
Este ușor de ghicit că în punctul în care se formează imaginea arcului lămpii trebuie să instalăm obiectivul. În acest caz, imaginea arcului poartă informații despre culoarea fiecărui pixel al matricei prin care a trecut lumina (neprezentată în figură).
Ce distanță focală ar trebui să aibă Fresnel?
Fresnel-ul orientat spre lampă este luat cât mai scurt posibil pentru un unghi mai mare de acoperire. Distanța focală a celui de-al doilea fresnel ar trebui să fie cu 10-50% mai mare decât distanța focală a obiectivului (distanță de 1-2 cm de la fresnel la matrice, matricea însăși este între focalizare și focalizarea dublă a obiectivului, în funcție de distanța de la obiectiv la ecran). De fapt, cel mai comun fresnel de pe piață este cu 2 distanțe focale: 220 mm și 330 mm.
Atunci când alegeți distanța focală a fresnelului, trebuie să acordați atenție faptului că, spre deosebire de lentilele convenționale, fresnel sunt capricioase față de unghiul de incidență al luminii. Voi explica în două diagrame:
Capriciul constă în faptul că razele care cad pe suprafața ondulată a fresnelului trebuie să fie paralele cu axa optică (sau să aibă o abatere minimă de la aceasta). În caz contrar, aceste raze „zboară”. În diagrama din stânga, sursa de lumină este aproximativ la focalizarea obiectivului stâng, astfel încât razele dintre lentile merg aproape paralel cu axa optică și converg în cele din urmă la aproximativ focalizarea celui de-al doilea obiectiv. În diagrama din dreapta, sursa de lumină este situată mult mai aproape de distanța focală, astfel încât unele dintre raze cad pe suprafețele ne-lucrătoare ale obiectivului drept. Cu cât este mai mare distanța de la focalizare la sursă și cu cât diametrul obiectivului este mai mare, cu atât este mai mare acest efect.
1. Lentilele trebuie amplasate cu laturile canelate una cu cealaltă, nu invers.
2. Este de dorit să amplasați sursa de lumină cât mai aproape posibil de focalizarea primului obiectiv și, în consecință:
3. Capacitatea de a muta sursa de lumină pentru a regla punctul de convergență al fasciculului în obiectiv este limitată la doar câțiva centimetri, altfel va pierde luminozitatea imaginii la margini și aspectul moiré.
Cât de mare ar trebui să fie fresnel-ul?
Din ce material ar trebui să fie făcut fresnel?
Cele mai disponibile în acest moment sunt fresnel realizate din acrilic optic (plexiglas, cu alte cuvinte). Au o transparență excelentă și sunt ușor elastice. În scopul nostru, acest lucru este suficient, având în vedere că calitatea fresnel-ului NU afectează AFECT claritatea și geometria imaginii (doar luminozitatea).
Cum să te descurci cu fresnel?
1. Nu lăsați amprente pe partea canelată a fresnelului. Spălați-vă bine mâinile cu apă și săpun înainte de orice operație fresnel. Cel mai bine este să înfășurați fresnelul cu folie de plastic pentru ambalarea produselor din momentul cumpărării până la sfârșitul experimentelor.
2. Dacă imprimările apar pe partea canelată, NU încercați să le ștergeți. Niciun detergent (inclusiv produse de curățat geamuri pe bază de amoniac) nu ajută, deoarece nu pătrunde suficient de adânc. În același timp, marginile exterioare ale canelurilor sunt ușor rotunjite, iar particulele din șervețelul / bumbacul utilizat pentru ștergere sunt înfundate între caneluri. Drept urmare, fresnelul începe să împrăștie razele. Mai bine rămâne cu amprente. Puteți șterge partea netedă, atâta timp cât sunteți sigur că detergentul nu ajunge pe partea canelată.
3. Urmăriți regimul de temperatură. Nu lăsați fresnel să se încălzească peste 70 de grade. La 90 de grade, lentilele încep să plutească și fasciculul de lumină își pierde forma. Personal, am înșelat un set de lentile din această cauză. Folosiți un tester de termocuplu pentru a monitoriza temperatura. Vândut în orice magazin de radio.
OBIECTIV
Ce este un obiectiv și de ce este nevoie, cred că înțelegeți. Cel mai important lucru este să îl alegeți corect și, după ce ați ales, să găsiți de unde să cumpărați :) Pentru a alege, trebuie să cunoaștem 4 caracteristici principale:
Numărul de lentile
În principiu, un obiectiv poate servi și ca obiectiv, de exemplu o lupă. Cu toate acestea, cu cât este mai departe de centrul imaginii, cu atât va fi mai proastă calitatea sa. Distorsiuni sferice (aberații), aberații cromatice (datorită diferitelor unghiuri de refracție ale razelor de diferite lungimi de undă, un punct alb, de exemplu, se transformă într-o bucată de curcubeu), va apărea pierderea clarității. Prin urmare, lentilele acromatice de 3 sau mai multe lentile sunt utilizate pentru a obține o calitate maximă a imaginii. Acestea au fost utilizate în epidascoape, camere vechi, echipamente de fotografie aeriană etc. Proiectoarele aeriene folosesc și obiective cu trei lentile, dar aceste proiectoare sunt mai scumpe decât modelele cu un singur obiectiv.
Distanta focala
Distanța focală a obiectivului determină la ce distanță de obiectul original (matrice) trebuie să fie poziționat și ce dimensiune veți primi imaginea de pe ecran. Cu cât este mai mare distanța focală, cu atât este mai mică dimensiunea ecranului, cu atât mai departe de ecran puteți plasa proiectorul, cu atât corpul proiectorului este mai lung. Si invers.
Unghiul de vedere
Arată cât de mare poate fi acoperită imaginea originală de obiectiv, menținând în același timp luminozitate, claritate (rezoluție) etc. „Acceptabil” este un concept slab. Dacă un pașaport este indicat în pașaport pentru o lentilă aeriană, de exemplu, 30 de grade, aceasta poate însemna că va acoperi de fapt 50 de grade, dar claritatea la margini pentru fotografierea aeriană nu mai este potrivită, dar pentru proiectorul nostru, unde nu este necesară o rezoluție mare, este destul de potrivit ...
Raportul diafragmei și diafragma relativă
Diafragmă relativă, dacă este simplificată - raportul dintre diametrul obiectivului și distanța sa focală. Este desemnat ca o fracție, de exemplu 1: 5.6, unde 5.6 este „numărul f”. Dacă avem un obiectiv cu un diametru interior al obiectivului de 60 mm și o distanță focală de 320 mm, raportul său de deschidere va fi 1: 5.3. Cu cât diafragma relativă este mai mare (numărul f este mai mic), cu atât diafragma obiectivului este mai mare - capacitatea de a transmite luminozitatea subiectului - și cu atât este mai slabă claritatea / rezoluția.
Care ar trebui să fie deschiderea relativă?
Diafragma poate fi găsită cunoscând diametrul obiectivului și distanța focală. În ceea ce privește schema noastră optică, putem spune că diametrul obiectivelor obiective nu ar trebui să fie mai mici imagini ale arcului lămpii format de fresnel. În caz contrar, o parte din lumina lămpii se va pierde.
Acum a venit timpul să îmbunătățim schema noastră optică.
Este evident că matricea împrăștie razele care trec prin ea. Acestea. fiecare rază care lovește matricea o lasă deja sub forma unui fascicul de raze cu diferite abateri unghiulare. Ca rezultat, imaginea arcului lămpii în planul obiectivului se dovedește a fi „neclară”, crește în dimensiune, dar continuă să poarte informații despre culorile pixelilor matricei.
Sarcina noastră este să colectăm complet acest „arc fuzzy” cu obiectivul.
De aici concluzia: diafragma relativă a obiectivului ar trebui să fie de așa natură încât să colecteze imaginea lămpii, dar nimic mai mult.
Care ar trebui să fie distanța focală și unghiul de vedere?
Acești parametri sunt determinați de dimensiunea imaginii originale (matrice), distanța de la obiectiv la ecran și dimensiunea imaginii dorite pe ecran.
F lentilă \u003d L * (d / (d + D)), unde
L-distanță până la ecran
diagonala d a matricei
Diagonala ecranului D
Iată un calculator (preluat de pe www.opsci.com, ușor adaptat și tradus în limbaj simplu)
Acest articol se va concentra asupra lentilă fresnel și cum să faci foc cu el.
A lua foc de la soare folosind o lupă este un proces laborios, dar interesant. Cu toate acestea, vrei mereu ceva mai mult. De exemplu, astfel încât focul să se aprindă imediat atunci când focalizați fasciculul asupra unui obiect, fără a conduce ritualuri și ritualuri șamaniste, adică fără mari eforturi. Dar pentru aceasta trebuie să colectați cât mai multă lumină solară într-un fascicul, adică aveți nevoie de un obiectiv diametru mare... Dar iată întreaga captură: în ceea ce privește obiectivul obișnuit de sticlă.
- Obiectivul cu diametru mare este dificil de obținut (cumpărați) (De obicei, cele mai mari lentile au aproximativ 100-120mm în diametru)
- Un astfel de obiectiv nu va fi ieftin.
- Va fi incomod să îl purtați cu dvs., deoarece obiectivul mare cântărește mult + este sticlă și se poate rupe.
Lentila Fresnel.
Lentila Fresnel este plastic placă transparentă cu crestături concentrice... Toate crestăturile dau focalizare într-un singur loc. Se pare că este un fel de lentilă compozită. În acest caz, lentila fresnel poate fi mare și să fie ușor.
Cel mai mare obiectiv pe care l-am putut comanda în magazinele online locale este un obiectiv despre dimensiunea unei foi de album A4... Prețul este mic în comparație cu lupele de sticlă.
Mărirea acestui obiectiv a fost puțin interesantă pentru mine. Permiteți-mi să spun că multiplicitatea sa este de 3x.
Lentila Fresnel. Primim foc de la soare.
În cele din urmă, ieșind în natură, am testat lentila Fresnel în acțiune. Deci, septembrie este luna, temperatura este chiar sub 20 de grade Celsius, vremea este însorită, timpul este de puțin peste 14 ore.
Să încercăm să dăm în sfârșit foc ceva cu un obiectiv.
Fără ezitare găsesc un băț putred. Concentrez un fascicul de lumina soarelui pe el. Apoi o ard puțin într-un singur loc.
Și acum lentila Fresnel mi-a depășit toate așteptările. Bata începe să se încarce și apoi o flacără izbucnește în locul razelor soarelui!
Să încercăm să dăm foc la altceva, de exemplu o bucată de scoarță de mesteacăn.
Direcționez un fascicul de lumină pe o scoarță de mesteacăn, concentrez toate razele într-un singur loc cu un obiectiv. Rețineți că obiectivul este suficient de mare, deci este puțin mai greu să prindeți raza de soare, trebuie să mențineți o perpendiculară pe soare. Astfel, cantitatea maximă de lumină solară trece prin lentilă și apoi se concentrează pe un punct.
Îl ardem pentru o perioadă foarte scurtă de timp și scoarța de mesteacăn se aprinde și ea de la razele soarelui. Temperatură suficientă pentru aprindere.
A da foc obiectivului este o plăcere. de exemplu usor de dat foc la frunzele uscate, care este mult în toamnă. Iată-l, adunăm o grămadă de frunze, le punem pe o foaie de fier de la grătar, pentru a nu declanșa un foc aici. Apoi, ca de obicei, luăm o lentilă fresnel, concentrăm cu ea un fascicul de lumină solară și o ardem într-un singur loc. 
Frunzele se aprind, în ciuda faptului că soarele era ușor în spatele copacilor, nu era nevoie să sufle! 
Chiar mai bun este iarba uscată. Colectăm vârfurile uscate ale plantelor. 
Se pare că aici este un astfel de pachet de mărimea unui pumn.
Clipește aproape instantaneu! Tinder ideal în această situație. Prudență, nu da foc!
Folosind o lentilă fresnel, am reușit să iau foc chiar la apus, când soarele se ascundea deja în spatele copacilor și se făcea frig, deși aici era necesar să ventilăm iarba uscată și să putrezim din copaci.
Obiectivul Fresnel ca obiect din trusa de supraviețuire.
Să vorbim despre caracterul practic și utilitatea unui obiectiv Fresnel. Cu alte cuvinte, merită să luați o lentilă fresnel cu dvs. în drumeție sau unde este mai bine să o folosiți.
De asemenea, observ că vorbim despre o lentilă fresnel de exact aceeași dimensiune pe care o aveam în vedere. Deoarece lentilele de alte dimensiuni au caracteristici complet diferite. O lentilă mai mică nu este capabilă să producă foc atât de eficient, încât va trebui să vă deranjați foarte mult cu Tinder și, prin urmare, fără anumite abilități, focul ar putea să nu funcționeze deloc.
Obiectivul este mare, în primul rând, este deja foarte voluminos (nu se va mai potrivi într-o pungă) și, în al doilea rând, este și mai dificil să îl cumpărați sau să îl achiziționați.
Deci, profesioniștii: 
Acum, contra:
- Soare, soare. Cât de puține zile însorite sunt în an. Dependența de soare este principalul și minusul gras atunci când se extrage focul de la o lupă.
- Obiectivul este fabricat din plastic, deci se poate rupe dacă apăsați mai tare. Șanțurile concentrice sunt la fel de ușor de zgâriet. Prin urmare, este mai bine să adaptați un capac pentru obiectiv, de exemplu, un folder pentru hârtie sau o pungă sau un fișier de plastic.
- Obiectivul este încă mare, chibriturile sau bricheta sunt mult mai mici.
- În timpul epuizării, o lumină prea puternică orbește ochii, dar nu este critică. Te poți îmbrăca ochelari de soare, dar personal nu le folosesc.
Concluzia pe care o voi face este că utilizarea unei lentile fresnel de această dimensiune este recomandabilă în drumeții autonome, atunci când se poate epuiza alimentarea cu gaz sau chibrituri. Cu cât excursia autonomă este mai lungă, cu atât obiectivul va fi mai practic. În locurile în care soarele strălucește adesea, o lentilă de frennel va merge bine. De exemplu, dacă mergeți în Crimeea la munte pentru câteva săptămâni. 
Mulțumiri tuturor! Vă doresc mai multe zile însorite!
Trageți cu un videoclip lentilă Fresnel.
Asta e tot. Lasă comentarii.!