Memahami cara kerja Lensa Lighthouse

Memahami cara kerja Lensa Lighthouse – Orang-orang suka menyaksikan enam berkas cahaya yang dipancarkan dari puncak Mercusuar Ponce Inlet perlahan berputar berputar-putar di malam hari. Jika dilihat dari kejauhan, enam pancaran ini menghasilkan enam kilatan cahaya 1,5 detik dalam 15 detik diikuti dengan gerhana 15 detik (atau periode tanpa kilatan).

Memahami cara kerja Lensa Lighthouse

lighthouse – Sebagian besar pengamat tidak menyadari bahwa pola kilatan 30 detik yang berulang ini unik untuk Mercusuar Ponce Inlet. Bahkan lebih sedikit yang mengerti bagaimana satu bola lampu 1000 watt yang terletak di ruang lentera dapat menghasilkan berkas cahaya terkonsentrasi yang menembus kegelapan lebih dari 18 mil ke laut.

Baca Juga : Semua Yang Perlu Anda Ketahui Tentang Mercusuar Sungai Bengkok

Cahaya atau “suar” yang diproyeksikan keluar dari puncak Mercusuar Ponce Inlet dihasilkan oleh lensa Fresnel, jenis optik khusus yang telah digunakan di mercusuar di seluruh dunia sejak awal abad kesembilan belas. Mereka ditemukan oleh fisikawan Prancis bernama Augustin-Jean Fresnel pada tahun 1821 dan sepenuhnya merevolusi teknologi mercusuar.

Tidak seperti optik berbasis reflektor sebelumnya yang menggunakan hanya 50% dari cahaya yang dihasilkan oleh lampu minyak mereka, lensa Fresnel dapat memfokuskan hampir 98% dari sinar yang dihasilkan oleh sumber cahaya pusat menjadi sinar terang dari cahaya terkonsentrasi yang dapat dilihat dari lebih dari dua puluh mil ke laut.

Augustin-Jean Fresnel

Augustin-Jean Fresnel adalah seorang Perancisinsinyur sipil dan fisikawan yang penelitiannya di optik menyebabkan penerimaan hampir bulat dari teori gelombang cahaya , tidak termasuk sisa Newton ‘s teori sel , dari akhir 1830-an  sampai akhir abad ke-19. Dia mungkin lebih dikenal karena menemukan lensa Fresnel catadioptric (reflektif/refraksi) dan memelopori penggunaan lensa “stepped” untuk memperluas visibilitas mercusuar , menyelamatkan banyak nyawa di laut.

Dengan menyatakan prinsip Huygens tentang gelombang sekunder dan prinsip interferensi Young dalam istilah kuantitatif, dan seandainya warna sederhana terdiri dari gelombang sinusoidal , Fresnel memberikan penjelasan memuaskan tentang apa hal pertama yang sedang difraksi oleh tepi yang lurus, termasuk penjelasan tentang berbasis gelombang pertama yang akan sangat memuaskan. dari propagasi bujursangkar.

Sebagian dari argumennya adalah bukti bahwa penambahan fungsi sinusoidal dengan frekuensi yang sama tetapi fase yang berbeda analog dengan penambahan gaya dengan arah yang berbeda. Dengan mengandaikan lebih lanjut bahwa gelombang cahaya adalah transversal murni , Fresnel menjelaskan sifat daripolarisasi , mekanisme polarisasi kromatik, dan koefisien transmisi dan refleksi pada antarmuka antara dua media isotropik transparan.

Kemudian, dengan menggeneralisasi hubungan arah-kecepatan-polarisasi untuk kalsit , ia memperhitungkan arah dan polarisasi sinar bias dalam kristal bias ganda dari kelas biaksial (yang muka gelombang sekunder Huygens tidak axisimetris ).

Kemudian, ia menciptakan istilah polarisasi linier , polarisasi melingkar , dan polarisasi elips , menjelaskan bagaimana rotasi optik dapat dipahami sebagai perbedaan kecepatan rambat untuk dua arah polarisasi melingkar, dan (dengan membiarkan koefisien refleksi menjadi kompleks ) diperhitungkan. perubahan polarisasi karena refleksi internal total , seperti yang dieksploitasi dalam belah ketupat Fresnel . Pembela teori sel yang mapan tidak dapat menandingi penjelasan kuantitatifnya tentang begitu banyak fenomena dengan asumsi yang sangat sedikit.

Fresnel berjuang seumur hidup dengan tuberkulosis , yang ia menyerah pada usia 39. Meskipun ia tidak menjadi selebriti publik dalam hidupnya, ia hidup cukup lama untuk menerima pengakuan dari rekan-rekannya, termasuk (di ranjang kematiannya) Medali Rumford dari Royal Society of London , dan namanya ada di mana-mana dalam terminologi optik dan gelombang modern.

Setelah teori gelombang cahaya terserap oleh Maxwell ‘s elektromagnetik teori pada 1860-an, perhatian dialihkan dari besarnya kontribusi Fresnel ini. Pada periode antara penyatuan optik fisik Fresnel dan penyatuan Maxwell yang lebih luas, otoritas kontemporer, Humphrey Lloyd, menggambarkan teori gelombang transversal Fresnel sebagai “bahan paling mulia yang pernah menghiasi domain ilmu fisika, kecuali sistem alam semesta Newton saja.”

Lensa Fresnel menciptakan berkas cahaya terang ini menggunakan prisma kaca yang diatur dalam bingkai logam. Prisma ini mengubah arah perjalanan cahaya sehingga semua cahaya keluar dari lensa dalam arah yang sama. Prisma melakukan ini dengan membiaskan (atau menekuk) cahaya dan memantulkannya juga.

Pembiasan adalah kata ilmiah yang digunakan untuk menggambarkan bagaimana cahaya dibelokkan saat masuk atau keluar dari bahan transparan padat (atau media) seperti kaca pada sudut selain 90 derajat. Pemantulan terjadi ketika cahaya memantul dari permukaan bahan yang halus dan mengkilap seperti logam, kaca, atau air. Pemantulan dapat terjadi baik pada permukaan interior maupun eksterior objek transparan.

Lensa Fresnel sering menggunakan tiga jenis prisma untuk memfokuskan cahaya; prisma dioptri, prisma katadioptri, dan prisma cembung. Lihatlah ilustrasi untuk melihat bagaimana masing-masing bekerja secara independen dan bersama-sama dalam lensa Fresnel.

Banyak mercusuar masih dilengkapi dengan lensa Fresnel bersejarah mereka sementara yang lain telah melepas optik aslinya dan suar listrik modern baru dipasang sebagai gantinya. Meskipun diperkenalkan lebih dari 200 tahun yang lalu selama Revolusi Industri, teknologi lensa Fresnel masih digunakan sampai sekarang. Ini dapat ditemukan di lampu depan mobil Anda, di laser bedah, bahkan di pesawat ruang angkasa.

Share via
Copy link
Powered by Social Snap