一、菲涅爾原理?
1.1什么是菲涅爾透鏡 菲涅爾透鏡是由法國物理學(xué)家奧古斯汀.菲涅爾(Augustin.Fresnel)發(fā)明的,他在1822年最初使用這種透鏡設(shè)計用于建立一個玻璃菲涅爾透鏡系統(tǒng)——燈塔透鏡。 菲涅爾透鏡(FresnelLens)是一種微細結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件,從正面看其象一個飛鏢盤,由一環(huán)一環(huán)的同心圓組成。 1.2基本原理 其工作原理十分簡單:假設(shè)一個透鏡的折射能量僅僅發(fā)生在光學(xué)表面(如:透鏡表面),拿掉盡可能多的光學(xué)材料,而保留表面的彎曲度。
另外一種理解就是,透鏡連續(xù)表面部分“坍陷”到一個平面上。
從剖面看,其表面由一系列鋸齒型凹槽組成,中心部分是橢圓型弧線。
每個凹槽都與相鄰凹槽之間角度不同,但都將光線集中一處,形成中心焦點,也就是透鏡的焦點。
每個凹槽都可以看做一個獨立的小透鏡,把光線調(diào)整成平行光或聚光。
這種透鏡還能夠消除部分球形像差。
二、菲涅爾定律?
基本內(nèi)容
光在傳播過程中遇到障礙物,光波會繞過障礙物繼續(xù)傳播。
如果波長與障礙物相當(dāng),衍射現(xiàn)象最明顯。
惠更斯原理只能定性解釋波的衍射現(xiàn)象,不能給出波的強度,不能解釋衍射現(xiàn)象中明暗相間條紋的形成。
菲涅耳在惠更斯原理基礎(chǔ)上加以補充,給出了關(guān)于位相和振幅的定量描述,提出子波相干疊加的概念。
從同一波面上各點發(fā)出的子波,在傳播到空間某一點時,各個子波之間也可以互相迭加而產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。
這個經(jīng)菲涅爾發(fā)展的惠更斯原理稱為惠更斯—菲涅耳原理:
波前Z上每一個dZ都是新的波動中心,它們發(fā)出次波。在空間某點P的振動是這些所有次波的干涉疊加。
三、菲涅爾透鏡?
這位朋友,你好 菲涅耳(Fresnel)透鏡系統(tǒng)詳細介紹如下: 菲涅爾透鏡(Fresnellens)是由聚烯烴材料注壓而成的薄片,鏡片表面一面為光面,另一面刻錄了由小到大的同心圓,它的紋理是利用光的干涉及擾射和根據(jù)相對靈敏度和接收角度要求來設(shè)計的,透鏡的要求很高,一片優(yōu)質(zhì)的透鏡必須是表面光潔,紋理清晰,其厚度一般在1mm左右,特性為面積較大,厚度薄及偵測距離遠 菲涅爾透鏡作用有兩個:
一是聚焦作用,即將熱釋紅外信號折射(反射)在PIR上,第二個作用是將探測區(qū)域內(nèi)分為若干個明區(qū)和暗區(qū),使進入探測區(qū)域的移動物體能以溫度變化的形式在PIR上產(chǎn)生變化熱釋紅外信號。 菲涅爾透鏡,簡單的說就是在透鏡的一側(cè)有等距的齒紋.通過這些齒紋,可以達到對指定光譜范圍的光帶通(反射或者折射)的作用.傳統(tǒng)的打磨光學(xué)器材的帶通光學(xué)濾鏡造價昂貴。菲涅爾透鏡可以極大的降低成本。典型的例子就是PIR(被動紅外線探測器)。PIR廣泛的用在警報器上。如果你拿一個看看,你會發(fā)現(xiàn)在每個PIR上都有個塑料的小帽子。這就是菲涅爾透鏡。
小帽子的內(nèi)部都刻上了齒紋。
這種菲涅爾透鏡可以將入射光的頻率峰值限制到10微米左右(人體紅外線輻射的峰值)。成本相當(dāng)?shù)牡汀?/p>
菲涅耳透鏡可以把透過窄帶干涉濾光鏡的光聚焦在硅光電二級探測器的光敏面上。
菲涅爾透鏡由有機玻璃制成,不能用任何有機溶液(如酒精等)擦拭。
除塵時可先用蒸餾水或普通凈水沖洗,再用脫脂棉擦拭。
四、菲涅爾衍射原理?
惠更斯-菲涅耳原理能夠正確地解釋與計算波的傳播?;鶢柣舴蜓苌涔浇o衍射提供了一個嚴格的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),這基礎(chǔ)是建立于波動方程和格林第二恒等式。從基爾霍夫衍射公式,可以推導(dǎo)出惠更斯-菲涅耳原理。菲涅耳在惠更斯-菲涅耳原理里憑空提出的假定,在這推導(dǎo)過程中,會自然地表現(xiàn)出來。
五、菲涅爾衍射特點?
Fresnel diffraction 在非成像系統(tǒng)中,當(dāng)光源或觀察屏之一與孔徑或礙物之間的距離為有限時產(chǎn)生的衍射。
這時衍射積分式中的相因子(見光的衍射)不再像夫瑯和費衍射情那樣,是波陣面次波坐標的線性函數(shù),這種衍射的數(shù)分析就復(fù)雜多了;可根據(jù)惠更斯-菲涅耳原理,用簡的半波帶和細致的矢量圖解法,可以求得圓孔圓屏在上的衍射光強。
六、菲涅爾透鏡的歷史?
通過將數(shù)個獨立的截面安裝在一個框架上從而制作出更輕更薄的透鏡,這一想法常被認為是由布封伯爵提出的。
孔多塞(1743-1794)提議用單片薄玻璃來研磨出這樣的透鏡。
而法國物理學(xué)家兼工程師菲涅耳亦對這種透鏡在燈塔上的應(yīng)用寄予厚望。
根據(jù)史密森學(xué)會的描述,1823年,第一枚菲涅爾透鏡被用在了吉倫特河口的哥杜昂燈塔(Phare de Cordouan)上;透過它發(fā)射的光線可以在20英里(32千米)以外看到。
蘇格蘭物理學(xué)家大衛(wèi)·布儒斯特爵士被看作是促使英國在燈塔中使用這種透鏡的推動者。
七、線性菲涅爾透鏡原理?
簡單地說,菲涅爾透鏡一面是平坦的,另一面是凸起的。人們首次使用菲涅爾透鏡是在18世紀初,當(dāng)時它被用在燈塔的探照燈上,聚焦射出來的光束。
當(dāng)人們需要一面又薄又輕的透鏡時,塑料菲涅爾透鏡便派上了用場。盡管成像質(zhì)量不如玻璃透鏡,但是在很多應(yīng)用中我們并不需要完美的圖像質(zhì)量。菲涅爾透鏡的原理基于菲涅爾波帶片,菲涅爾波帶片具有類似透鏡的作用,它可以使入射光匯聚起來,產(chǎn)生極大的光強。
八、菲涅爾衍射積分公式?
在光學(xué)里,菲涅耳衍射(Fresnel diffraction)指的是光波在近場區(qū)域的衍射。菲涅耳衍射積分式可以用來計算光波在近場區(qū)域的傳播,因法國物理學(xué)者奧古斯丁·菲涅耳而命名,是基爾霍夫衍射公式的近似。
從每一個光學(xué)系統(tǒng)特征的菲涅耳數(shù),可以辨別光波傳播的區(qū)域是近場還是遠場。設(shè)想光波入射于任意孔徑,對于這光學(xué)系統(tǒng),菲涅耳數(shù)定義為
其中,
是孔徑的尺寸,
是孔徑與觀察屏之間的距離,
是入射波的波長。
九、菲涅爾衍射的條件?
光源和接收屏或二者之一距離衍射屏為有限遠
菲涅爾衍射,或稱菲涅爾衍射、近場衍射。是指在光源和障礙物間距離為有限遠的情況下發(fā)生的衍射。菲涅爾衍射可由小孔、狹縫等產(chǎn)生。利用菲涅爾半波帶法可以分析由衍射所產(chǎn)生的圖案。
十、菲涅爾透鏡是什么?
菲涅爾透鏡 (Fresnel lens) ,又名螺紋透鏡,多是由聚烯烴材料注壓而成的薄片,也有玻璃制作的,鏡片表面一面為光面,另一面刻錄了由小到大的同心圓,它的紋理是根據(jù)光的干涉及擾射以及相對靈敏度和接收角度要求來設(shè)計的。
菲涅爾透鏡是由法國物理學(xué)家奧古斯汀.菲涅爾(Augustin.Fresnel)發(fā)明的,他在1822年最初使用這種透鏡設(shè)計用于建立一個玻璃菲涅爾透鏡系統(tǒng)——燈塔透鏡。