少年说‖元宝(143):菲涅尔透镜
世界上科技的发展,大体上都是由繁到简,由难到易,透镜也不例外。
为了使人工光源的光效率更高,人们发明了凸透镜。凸透镜是一个中间厚、两边薄的玻璃。当光经过透镜时发生折射,集聚在透镜的焦点上 ,这样,便使其它方向射出的光改变了方向,就可以提高光源的发光效率。但是,凸透镜过于厚重,占的空间太大了,在电子设备越来越轻薄的趋势下,就造成了极大的不便。有没有可能“简化”一下呢?
奥古斯汀·菲涅尔便闪亮出场了。经过他的研究发现,凸透镜的边角部分在光通过时并不起到折射作用,所以凸透镜的边角部分光的损耗也大,这就造成投射出的光斑边角变暗的情况。据这些信息,菲涅尔将凸透镜的边角部分磨去,又把剩下的台阶形整理了一下,刻在平板玻璃上,因为从下面看就象是许多同心圆,所以又称为“同心圆”透镜。
元宝画
经过简化后,既缩小了占的空间,省了玻璃,又解决了凸透镜边角发暗的问题,还不影响聚光效应,真是一举两得。目前,我们身边一直都有它的影子,比如车灯、闪光灯、强光手电,甚至有些放大镜也采用了菲涅尔透镜来替代传统的凸透镜。这有最常见的用途——手机闪光灯,把手机翻过来,闪光灯透镜上一定有一圈一圈的刻痕,这就是菲涅尔透镜。
我就是通过手机才发现菲涅尔透镜的。我想用LED做一个手电筒,但一个LED的亮度和手机的相比差太多了。于是,我发现手机背后的LED上有一个布满圆圈的透镜。我怀着好奇心,在百度上搜索“圆圈透镜”,才知道它的学名叫“菲涅尔”透镜。
作者简介:金元宝,男,2007年10月生,五年级“求知少年”。『小小少年说』公号创建者,周五专栏小作者。自2016年4月1日起,每周一篇,纪录成长。
元宝爸的话: 这残缺的手电筒和台灯内包裹的锡箔纸,应该就是元宝发现菲涅尔透镜问题的见证吧。家里的小物件,防火防盗防元宝。
关于坐姿提醒器的事,向大家先作一个汇报。元宝已经用这一年来文章赞赏一半的钱(另一半用于公益)投入到购买3D打印机和元器件,不足的大部分费用当然是小编来投入了。目前正在做原型机。在少年说‖元宝(142):坐姿提醒器文中以留言和打赏方式支持预定的朋友,请耐心等待。到了期末,课余时间少,元宝和班级几个小伙伴,争取在寒假能把计划书和提醒器1.0做出来。到时再和各位汇报、沟通。