lente de Fresnel
Una lente de Fresnel es un tipo de lente compacta compuesta desarrollada por el físico francés Augustin-Jean Fresnel (1788–1827) para su uso en faros . [1] [2] Se le ha llamado "el invento que salvó un millón de barcos". [3]
El diseño permite la construcción de lentes de gran apertura y distancia focal corta sin la masa y el volumen de material que requeriría una lente de diseño convencional. Una lente de Fresnel se puede hacer mucho más delgada que una lente convencional comparable, en algunos casos tomando la forma de una lámina plana. La forma dióptrica más simple (puramente refractiva) de la lente fue propuesta por primera vez por Count Buffon , [4] y reinventada de forma independiente por Fresnel. La forma catadióptrica de la lente, completamente inventada por Fresnel, tiene elementos externos que utilizan la reflexión interna total .así como la refracción; puede capturar más luz oblicua de una fuente de luz y agregarla al haz de un faro, haciendo que la luz sea visible desde distancias mayores.
La lente de Fresnel reduce la cantidad de material requerido en comparación con una lente convencional al dividir la lente en un conjunto de secciones anulares concéntricas. Una lente de Fresnel ideal tendría un número infinito de secciones. En cada sección, el grosor total se reduce en comparación con una lente simple equivalente. Esto divide efectivamente la superficie continua de una lente estándar en un conjunto de superficies de la misma curvatura, con discontinuidades escalonadas entre ellas.
En algunas lentes, las superficies curvas se reemplazan por superficies planas, con un ángulo diferente en cada sección. Una lente de este tipo se puede considerar como un conjunto de prismas dispuestos de forma circular, con prismas más inclinados en los bordes y un centro plano o ligeramente convexo. En las primeras (y más grandes) lentes de Fresnel, cada sección era en realidad un prisma separado. Posteriormente se produjeron lentes Fresnel de 'pieza única', que se utilizaron para faros de automóviles, lentes de freno, estacionamiento y señales de giro, etc. En los tiempos modernos, se pueden usar equipos de fresado controlados por computadora (CNC) o impresoras 3D para fabricar lentes más complejos.
El diseño de la lente Fresnel permite una reducción sustancial del grosor (y, por lo tanto, de la masa y el volumen del material), a expensas de reducir la calidad de imagen de la lente, por lo que las aplicaciones de imágenes precisas, como la fotografía, suelen utilizar lentes convencionales más grandes.
Las lentes Fresnel generalmente están hechas de vidrio o plástico; su tamaño varía de grande (antiguos faros históricos, tamaño de metro) a mediano (ayudas para la lectura de libros, proyectores de visores OHP) a pequeño ( pantallas de cámara TLR / SLR , microóptica). En muchos casos son muy delgadas y planas, casi flexibles, con espesores en el rango de 1 a 5 mm ( 1 ⁄ 32 a 3 ⁄ 16 pulgadas ).
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