Lentille de Fresnel - Définition

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La lentille de Fresnel est un type de lentille inventé par Augustin Fresnel pour équiper le système optique des phares de signalisation marine. Sa conception lui permet d'obtenir une courte distance focale pour un large diamètre, sans le poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la...) et le volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension...) nécessaire à une lentille standard.

Une lentille de Fresnel
Une lentille de Fresnel (La lentille de Fresnel est un type de lentille inventé par Augustin Fresnel pour équiper le...)
(1) coupe d'une lentille de Fresnel (2) coupe d'une lentille plan-convexe de distance focale équivalente
(1) coupe d'une lentille de Fresnel
(2) coupe d'une lentille plan-convexe de distance focale équivalente

Par rapport à une lentille simple, la lentille de Fresnel réduit la quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire,...) de verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile...) à utiliser en la découpant en un ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection...) de sections annulaires concentriques connues sous le nom de zones de Fresnel. Pour chacune de ces zones, l'épaisseur est réduite, ce qui fait que la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...) globale de la lentille n'est plus lisse mais se compose de plusieurs surfaces de même courbure (Intuitivement, courbe s'oppose à droit : la courbure d'un objet géométrique est...), séparées par des discontinuités.

C'est en fait comme si l'on avait des anneaux découpés dans des lentilles différentes. Bien entendu, cette diminution de l'épaisseur et donc du poids a un prix : celui de la qualité optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement...), les anneaux étant visibles.

Pour cette raison, les lentilles de Fresnel trouvent leurs applications là ou la qualité de l'image est secondaire. Celles de haut de gamme sont utilisées dans les phares, parfois secondées par un système de Prisme (optique) annulaire pour augmenter l'intensité du rayon lumineux. On utilise aussi ce type de lentille dans la construction des projecteurs de cinéma (On nomme cinéma une projection visuelle en mouvement, le plus souvent sonorisée. Le terme...), pour remplacer les lentilles plan convexe (En géométrie, un objet est convexe si pour toute paire de points { A , B } de cet objet, le...) plus fréquemment utilisés au théâtre. Dans un registre moins coûteux, on utilise le même principe optique (avec des zones annulaires très fines) pour certaines loupes et on en trouve également dans les rétroprojecteurs. Ce système est aussi utilisé en conjonction avec un moteur Stirling (Le moteur Stirling est un moteur à énergie externe. Le fluide principal est un gaz soumis...) pour exploiter l'énergie solaire (L'énergie solaire est l'énergie que dispense le soleil par son rayonnement, directement ou de...). Dans toutes ces applications, il s'agit de lentilles convergentes.

Ce système est aussi utilisé pour réduire l'angle (En géométrie, la notion générale d'angle se décline en plusieurs concepts...) mort (La mort est l'état définitif d'un organisme biologique qui cesse de vivre (même si...) vers le bas, par exemple pour des autobus (Un autobus (ou bus), comme un autocar (ou car), est un véhicule automobile pour le transport en...). Il s'agit alors de lentilles divergentes.

La lentille est aussi employée en antenne (En radioélectricité, une antenne est un dispositif permettant de rayonner (émetteur) ou de...) cornet pour réduite la longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus...) du fût et dans les détecteurs de présence. (alarme, éclairage )

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