La lentille de Fresnel

Avant Fresnel, on utilisait des miroirs pour concentrer la lumière. Les miroirs fonctionnent sur le principe de la réflexion. Fresnel a l'idée de les remplacer par des lentilles, qui fonctionnent sur le principe de la réfraction.

Les miroirs de l'époque n'étaient pas très réfléchissants : une partie de la lumière était perdue. De plus, ils ne réfléchissent et ne concentrent que la lumière qui part vers l'arrière. Au final, c'est donc un dispositif assez peu efficace.

 

La réfraction

Quand la lumière change de milieu, elle est déviée.

La réfraction par une vitre épaisse ne change pas la divergence du faisceau, tandis que la réfraction par une lentille convergente réduit la divergence du faisceau.

Principe de la lentille à échelons

Dans la lentille à gauche ci-dessous (lentille 1), la partie plus foncée agit comme une vitre épaisse, sans modifier la convergence du faisceau. On peut l’enlever. On obtient la lentille 2.

Dans la lentille obtenue (lentille 2), les parties plus foncées agissent comme une vitre épaisse, sans modifier la convergence du faisceau. On peut donc aussi les enlever. On obtient la lentille 3.

En répétant l'opération autant de fois que nécessaire, on obtient finalement la lentille ci-dessous. La lentille de Fresnel, en bleu, est équivalente à celle marquée par les pointillés : on a gagné en épaisseur, et donc en poids. Et on peut donc faire des lentilles plus grandes  !