Lente di Fresnel

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Una lente di Fresnel è un tipo di lente inventata dal fisico Augustin-Jean Fresnel nel 1827, originariamente per l'impiego specifico nei fari per la navigazione, allo scopo di ridurre lo spessore totale della stessa. L'impiego venne esteso successivamente a molti altri campi.

Struttura e principio[modifica | modifica wikitesto]

1) Sezione trasversale di una lente di Fresnel positiva
2) Sezione trasversale di una lente standard di eguale potere diottrico

La lente Fresnel permette la costruzione di ottiche di grande dimensione e piccola distanza focale senza l'ingombro, lo spessore ed il peso del materiale necessario per costruire una lente sferica convenzionale di equivalente potere diottrico.

Il risultato è ottenuto frazionando la lente sferica in una serie di sezioni anulari concentriche, chiamate anelli di Fresnel. Per ogni zona lo spessore della lente viene limitato, trasformando la curva continua in una serie di superfici con la stessa curvatura ma non continue. La figura sulla destra illustra chiaramente il concetto.

Vengono dette lenti di Fresnel, o lamine a zone di Fresnel, per estensione, oggetti di funzione analoga, operanti a lunghezze d'onda al di fuori dello spettro visibile, come quelle in uso nei microscopi a raggi X.

Impieghi[modifica | modifica wikitesto]

La lente multipla di un faro

A causa della frammentazione che introduce nelle immagini, la lente Fresnel è utilizzata dove sia importante ridurre il peso dell'oggetto anche a scapito di una qualità nell'immagine ottimale. Le tecnologie meccaniche in continuo miglioramento e l'uso di migliori polimeri permettono, aumentando la densità delle serie di sezioni, di migliorare le caratteristiche ottiche dei diottri.

L'impiego più noto è nei fari, dove oltre alla lente sono spesso aggiunti prismi ottici per deviare altri raggi luminosi ed incrementare la luminosità complessiva della lampada. Le dimensioni delle lenti per i fari spaziano da 60 centimetri in diametro a 3,7x1,8 metri e oltre, con focale di 90 centimetri.

Lenti di Fresnel vengono usate nei settori più disparati, dai mirini di alcune fotocamere, a sistemi di ingrandimento per grandi superfici, come interi fogli, ai lunotti posteriori ad effetto grandangolare di veicoli, e in questo caso si tratta di lenti negative, ed altro.

Lenti più semplici ed economiche in plastica stampata sono usate nei proiettori di trasparenti (episcopio), come lenti di ingrandimento e nei sensori di rilevamento dei comuni sistemi di sicurezza. Il principio di Fresnel è impiegato anche in alcuni forni solari e per motore Stirling.

Le costolature di vetro poste all'interno dei fari delle auto sono delle varianti della lente di Fresnel

Il principio della Lente di Fresnel, viene anche utilizzato per macchine di misura ottiche per rilievi di bordi, di particolari meccanici come ad esempio profili di ruote dentate.

Altri progetti[modifica | modifica wikitesto]