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展品科学原理介绍解说词
菲涅尔透镜科技馆展品科普展品学校社区科普设备制作合肥攀达自动化科技有限公司展项深化方案科学原理
我们现在看到的展品叫做“菲涅尔透镜”，又称螺纹透镜或阶梯透镜。他是由被称为“物理光学的缔造者”的法国物理学家奥古斯汀.菲涅尔发明的。
那么，这个菲涅耳透镜具有什么妙用呢？首先，请两位观众分别从菲涅尔透镜的两侧观察对方。你们看到了什么呢？是的，是对方放大了的影像。这和放大镜的原理是一样的吗？当然不一样了。
大家需要仔细观察透镜的表面，也可以用手去触摸镜面试试。从而，我们可以知道，镜片表面一面为光面，另一面则刻录了由小到大的细小的锯点形同心条纹，那这些条纹又是怎么达到放大影像的作用呢？
千万别小瞧了这些纹理，它们是根据光的干涉及扰射以及相对灵敏度和接收角度要求来设计的。菲涅尔透镜的成像原理也并不复杂，当我们使用普通的放大凸透镜时，会出现边角变暗、模糊的现象。这是因为光的折射只发生在介质的交界面，凸透镜片较厚，光在玻璃中直线传播的部分会使得光线衰减。但如果可以去掉直线传播的部分，只保留发生折射的曲面，便能省下大量材料同时达到相同的聚光效果。另外一种理解就是，透镜连续表面部分“坍陷”到一个平面上。从剖面看，菲涅尔透镜的表面由一系列锯齿型凹槽组成，中心部分是椭圆型弧线。科技馆展品厂家-合肥攀达自动化科技有限公司提示大家每个凹槽虽然都与相邻凹槽之间角度不同，但都将光线集中一处，形成中心焦点，也就是透镜的焦点。所以每个凹槽都可以看做一个独立的小透镜，从而能把光线调整成平行光或聚光，并且，这种透镜还能够消除部分球形像差。
菲涅尔透镜现阶段主要应用领域包括投影以及太阳能光伏领域。因为菲涅尔透镜射出的光线边缘较为柔和，故它常用在染色灯上。在透镜前方的支架上放置一块有颜色的塑料膜给光线染色，也可放置金属纱网或磨砂塑料使光线弥散。许多含有菲涅尔透镜的设备都允许灯在焦点前后移动，以放大或缩小光束的大小，其非常适合在透镜式投影仪、背投电视、幻灯机以及准直器上使用，不仅因为透过它的光线比透过普通透镜的亮度高，也由于透过它的整束光线在各个部位的亮度都相对一致。
而在太阳能光伏领域，菲涅尔主要作为聚光光伏系统中的聚光部件，将光线从相对较大的区域面积转换成相对小的面积上。廉价的菲涅尔透镜一般由透明塑料压铸或模塑而成，其尺寸可以在做得比玻璃大的同时更轻、更经济，因此，大型的菲涅尔透镜也被广泛用在太阳灶聚集阳光或是太阳能热水器上。除此之外，菲涅尔透镜也广泛应用在汽车前灯、汽车尾灯以及倒车灯上。科技馆展品厂家-合肥攀达自动化科技有限公司提示大家它能使大灯最初由凹面镜反射出来的平行光向下倾斜，因此，菲涅尔透镜也用于校正一些视觉障碍，比如斜视。总之，菲涅尔透镜是一种应用十分广泛的光学元件。相信只要对科学保持好奇与探索的热情，你就会发现，世界因科学而精彩。
资料来源：省科学技术协会
