科普儀器菲涅爾透鏡的原理

我們小時(shí)候肯定玩過(guò)放大鏡，用它觀察細(xì)微之處，在陽(yáng)光下可以聚光點(diǎn)燃紙張。今天我們來(lái)聊的這臺(tái)科普儀器菲涅爾透鏡一樣有這樣的功能，不過(guò)它像放大鏡那般厚重。

菲涅爾透鏡，又稱(chēng)螺旋透鏡，是由聚乙烯材料制成，也可用玻璃。透鏡不像放大鏡一樣是固定的圓形，鏡面表面一側(cè)是光面，一側(cè)刻錄著由小到大的同心圓。紋理是根據(jù)材質(zhì)對(duì)光的干涉及繞射，通過(guò)科學(xué)依據(jù)所設(shè)計(jì)。由法國(guó)物理學(xué)家?jiàn)W古斯汀.菲涅爾于1822年，引用到燈塔透鏡系統(tǒng)所發(fā)明。后因菲涅爾透鏡在燈塔應(yīng)用上效果顯著，后在歐洲地區(qū)廣泛應(yīng)用。

菲涅爾透鏡原理也十分簡(jiǎn)單，鏡面凹凸一側(cè)的頂端曲面拼接在一起，等同于同等寬度的凸透鏡。也就是菲涅爾透鏡連續(xù)表面“塌陷”到一個(gè)平面上，刨面觀察兩側(cè)相對(duì)的鋸齒形凹槽形成，中心部分為橢圓型弧線。每個(gè)凹槽的角度與相鄰凹槽角度不同，但光線將集中一處，形成中心聚焦點(diǎn)。其優(yōu)勢(shì)是相對(duì)凸透鏡節(jié)約了大量材料，并能達(dá)到相同的聚光效果。目前多應(yīng)用于進(jìn)度要求較低的場(chǎng)合，薄膜放大鏡，紅外探測(cè)器等。由于其特殊的光學(xué)原理，甚至有達(dá)人將使用玻璃所制作成，通過(guò)光線的折射特殊性，一側(cè)透過(guò)菲涅爾透鏡是看不到另一面部分物體的，能有一種消失了的感覺(jué)。

我國(guó)自上世紀(jì)70年代深入研究菲涅爾透鏡在太陽(yáng)能裝置的應(yīng)用，能讓平板對(duì)于不同方向的光線都能高效吸收，并能吸收散射光，不需要像傳統(tǒng)太陽(yáng)能那樣需要跟蹤太陽(yáng)位置?？萍伎偸侨绱瞬粩喔纳迫祟?lèi)的應(yīng)用技術(shù)，提升能源利用，改善生活質(zhì)量。科技的進(jìn)步需要一代代傳承，科普教育尤為重要。帶著孩子走進(jìn)科技館或者將科普儀器帶進(jìn)學(xué)堂，讓學(xué)生對(duì)知識(shí)不僅僅提留在文字信息的記憶上。讓知識(shí)在科普儀器中生動(dòng)起來(lái)，并種下一顆傳承的種子?！疚模豪钫衿隆?/span>