Früher war die Annäherung an die Küste der gefährlichste Teil der Seefahrerreise. Aufgrund widriger klimatischer Bedingungen könnten Untiefen oder Küstenfelsen einen Schiffbruch verursachen. Seeleute wurden von Leuchttürmen gerettet, den besten Navigationsstrukturen dieser Zeit. Lange Zeit wurden Feuer einfach auf ihren Spitzen entzündet, später dienten Petroleumlampen als Lichtquellen, bis man auf Elektrizität zurückgriff. Im 19. Jahrhundert wurde die Fresnel-Linse zum lebensrettenden Licht, das das Licht des Leuchtturms zum hellsten und weithin sichtbarsten machte.
Die Verbundlinse wurde von Augustin Fresnel entwickelt, einem französischen Physiker, Schöpfer der Wellentheorie des Lichts. Die Fresnel-Linse besteht aus einzelnen konzentrischen Ringen mit geringer Dicke, die nebeneinander liegen und einen Zylinder mit einer Lichtquelle im Inneren bilden. Im Querschnitt haben die Ringe die Form von Prismen. Jeder der Ringe sammelt Licht in einem parallelen schmalen Strahlenbündel, das von der Mitte ausstrahlt. Wenn sich der Zylinder um die Lichtquelle dreht, reichen die Lichtstrahlen bis zum Horizont. Die Farbe der Strahlen, ihre Anzahl, das Zeitintervall zwischen ihnen machen eine besondere einzigartige Handschrift des Leuchtturms aus. An Bord der Schiffe war eine Übersicht mit den Merkmalen verschiedener Leuchttürme vorhanden, aus der die Matrosen herausfanden, welcher Leuchtturm vor ihnen war.
Die auf den Leuchttürmen installierten Fresnel-Linsen waren ein wichtiger Schritt, um sie mit leistungsstarken Lichtquellen auszustatten. Diese komplexen Verbundlinsen ermöglichten es, die Konzentration der Lichtintensität auf bis zu 80.000 Kerzen zu erhöhen. Vor Fresnels Erfindung war es möglich, das Licht eines brennenden Dochts oder einer brennenden Laterne nur zu fokussieren, indem man die Laterne in den Fokus einer Sammellinse mit ausreichend großem Durchmesser oder eines Hohlspiegels stellte. Für diese Zwecke wurde ein einteiliges optisches Element großer Größe benötigt, das unter dem Einfluss seiner eigenen Schwerkraft platzen konnte. Daher wurden Dutzende von Hohlspiegeln verwendet, von denen jeder eine separate Laterne im Fokus hatte. Diese Entscheidung war unbequem.
Die zusammengesetzte Fresnel-Linse trug dazu bei, eine Erhöhung der Lichtintensität zu erreichen, ihre Konzentration in einer bestimmten Richtung. Die Anordnung einzelner optischer Elemente reflektierte kein Licht, sondern arbeitete in Transmission, indem sie sich um eine Lichtquelle drehte, die eine konstante Intensität in alle Richtungen ausstrahlte.
Seitdem sind Fresnel-Designs ein unübertroffenes technisches Gerät geblieben, das nicht nur für Flussbojen und Leuchttürme verwendet wird. In Form von Fresnel-Linsen wurden zunächst Gläser verschiedener Signallichter, Ampeln, Autoscheinwerfer, Teile von Vortragsprojektoren hergestellt. Dann wurden Lupen in Form von Linealen aus transparentem Kunststoff mit subtilen kreisförmigen Rillen hergestellt, von denen jede ein Miniaturringprisma war, aber im Allgemeinen siewaren eine Sammellinse. Die resultierende Linse wird als Lupe verwendet, um ein Objekt zu vergrößern, wie eine Kameralinse, die ein umgekehrtes Bild erzeugt.
Im Laufe der Zeit hat sich der Anwendungsbereich von Fresnel-Linsen erheblich erweitert. Es umfasst die Entwicklung von fotografischer Ausrüstung, verschiedenen Beleuchtungsgeräten, Tracking-Sensoren für Sicherheitssysteme, einem Energiekonzentrator für Sonnenkollektoren und in Teleskopen verwendeten Spiegeln. Auch im Multimediabereich werden die optischen Eigenschaften von Linsen genutzt. Beispielsweise stellt DNP, der größte Hersteller von Hightech-Projektionswänden, Supernova-Leinwände auf Basis des Objektivs her. Und Rückprojektionsbildschirme verwenden nicht nur die Fresnel-Linse, sondern auch andere optische Technologien, wodurch Sie die einzigartigsten Anzeigemöglichkeiten erh alten.
Je nach Anwendungsgebiet können Linsen unterschiedliche Durchmesser haben, variieren in der Art. Es gibt zwei Arten von Linsen: Ring- und Taillenlinsen. Die ersten sind so konzipiert, dass sie den Lichtstrahl in eine Richtung lenken. Ringlinsen haben bei manuellen Arbeiten mit kleinen Details Verwendung gefunden und ersetzen herkömmliche Lupen. In der Industrie werden Taillenlinsen verwendet, die Lichtstrahlen in jede beliebige Richtung übertragen können.
Fresnel-Linse kann positiv (Sammeln) und negativ (Streuen) sein. Die Negativ-Linse aus Polyvinyl mit kurzer Brennweite vergrößert das Sichtfeld spürbar. Es ist als Fresnel-Parklinse bekannt. Das große Sichtfeld ermöglicht es Ihnen, Hindernisse hinter dem Auto ohne zu sehenim Sichtfeld der Seitenspiegel oder des Rückspiegels enth alten. Diese Linse erleichtert das Manövrieren beim Einparken, Anhängerziehen und Rückwärtsfahren erheblich und vermeidet das Auffahren auf spielende Kinder, Tiere oder andere Gegenstände.
Die Fresnel-Linse ist zu einem multifunktionalen Werkzeug geworden, ihre Erfindung hat eine wichtige Rolle in der Entwicklung des technologischen Bereichs gespielt.
