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La lentille de Fresnel est un composant optique qui présente de nombreux avantages, elle est également connue sous le nom de lentille à échelons. Le principe consiste à décomposer le volume par tranches avec des décrochements entre chaque tranche afin de maintenir une épaisseur globalement constante sur toute la surface de la lentille (cf image).

 a) lentille standard. b) lentille de Fresnel équivalente

 

On obtient ainsi une lentille qui est fine et légère, son encombrement est moindre, son poids est réduit significativement tout comme l'absorption de la lumière au sein de la lentille. Concrètement on peut la manipuler et la fixer comme une "vitre" et aujourd'hui on la trouve moulée dans des matériaux légers (différents plastiques).

Historique

Ce type de lentille a été inventé par Augustin Fresnel en 1822. Membre de la Commission des phares il a participé au développement du nouveau système optique du phare de Cordouan afin d'augmenter la portée de la signalisation lumineuse. Auparavant le système à miroir absorbait environ 50% de la lumière émise.

On peut noter que dès 1748 Georges-Louis Leclerc de Buffon, avait déjà travaillé sur une loupe à échelon lorsqu'il cherchait à fabriquer des lentilles de très grand diamètre. Ce naturaliste est membre de l'Académie française dès 1733 et il est surtout connu pour ses publications dont une série de volumes sur l'Histoire Naturelle.

Applications

  • En verre, ces lentilles sont utilisée pour les phares de signalisation marine et les projecteurs de grande puissance.
  • On la trouve également dans les projecteurs de cinéma, les rétroprojecteurs e les vidéoprojecteurs.
  • Aujourd'hui les lentilles de Fresnel sont également utilisées dans les fours solaires afin de concentrer le rayonnement sur l'élément à chauffer.

Exemple de four solaire

Parmi les applications récente de la lentille de Fresnel on trouve le four solaire. Ici la lentille permet de concentrer une grande quantité de rayonnement avec un poids et un encombrement minimal.

Source : http://www.unido.or.jp/technology/file/kyoto-ee-research.html

 

"Do it yourself"

Vous pouvez facilement fabriquer votre propre four solaire avec des lentilles disponibles pour un coût très modeste (liste de lentilles de Fresnel). Attention aux consignes de sécurité, suivant le type de lentille la chaleur générée peut être importante!