Pregunta:
¿Sería más práctico un telescopio que usa lentes Fresnel que usar lentes normales?
Jonathan
2016-05-07 20:46:39 UTC
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Si tuviéramos que fabricar telescopios con lentes Fresnel en lugar de lentes normales, ¿sería más práctico? ¿Esto también permitiría fabricar telescopios mucho más grandes?

Aquí hay un ejemplo del tipo de lente del que estoy hablando en https://commons.wikimedia.org/wiki/File: Fresnel_lens-1.svg

Here is an example of a Fresnel Lens

Seis respuestas:
Conrad Turner
2016-05-07 22:50:23 UTC
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La principal ventaja de una lente Fresnel es su masa reducida en comparación con una lente normal. Sus desventajas incluyen la dificultad de fabricación y la difracción de las discontinuidades en la apertura, sospecho que estas son asesinas dada la practicidad de las alternativas, los telescopios reflectores, a un refactor de lente Fresnel.

La difracción dará un contraste reducido en el imagen, ya perceptible en un reflector con apertura parcialmente obstruida, pero puede ser peor con una lente Fresnel. Pero la dificultad en la fabricación bien puede ser el límite real dada la relativa facilidad de fabricar espejos grandes.

Ya que estoy en eso; Parece que pensar en hacer un multiplete de Fresnel acromático puede ser bastante complicado.

También podríamos notar que cuando no hay alternativa, se utilizan sistemas análogos a los lentes de Fresnel. El ejemplo que tengo en mente son los telescopios de rayos X de incidencia rasante.

Russell
2018-12-08 09:54:50 UTC
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Es interesante, parece que puedes combinar una lente "normal" con un fresnel para corregir la aberración cromática y tener una lente más clara. Sin embargo, no creo que ayude a hacer un refractor más grande, pero quizás uno más portátil.

La Nikon Phase Fresnel y Canon Diffractive Optics son lentes que puede comprar ahora con lentes Fresnel. Parecen tener un destello adicional, lo que quizás no desee en una astrofotografía.

Lentes Phase Frenel:

Canon DO:

Peter Erwin
2016-05-08 17:21:21 UTC
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Además de los problemas de difracción señalados por Conrad Turner, una lente Fresnel sufriría todos los demás problemas que sufren las lentes grandes en los telescopios:

  • Aberración cromática
  • Caída diferencial bajo su propio peso ("diferencial" porque la forma en que se hunde variará dependiendo de cómo se apunte el telescopio)
  • Expansión y contracción térmica
  • La incapacidad para corregir la dos variaciones anteriores ajustando programáticamente la forma de la lente (lo que se puede hacer para espejos conectando actuadores mecánicos en la parte posterior del espejo)
Mike G
2016-05-08 01:31:14 UTC
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Un grupo de LLNL ha trabajado en ello con fondos de DARPA. Tenían un sistema de vidrio plegable llamado Eyeglass en 2003 y un sistema de membrana flexible llamado MOIRE en 2013. Adoptaron la difracción y la pusieron en funcionamiento, totalmente a diferencia de la óptica refractiva como nosotros conócelos.

Buena información, ¡parece que ya está en proceso! Me di cuenta de que en la parte inferior del artículo sobre gafas, se habla de la construcción de telescopios gigantes con lentes de Fresnel basados ​​en el espacio, ¡gracias por compartir!
Luis Rojas
2017-03-29 18:20:01 UTC
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Se están considerando lentes de Fresnel para ondas de alta energía, como los rayos X. El problema con los rayos X es que no se reflejan en los espejos de los telescopios tradicionales: simplemente pasan a través.

Así que se ha diseñado un nuevo tipo de telescopios para la astronomía de rayos X, los "Telescopios de incidencia rasante". En ellos, los rayos X se reflejan en un ángulo muy pequeño, para cambiar ligeramente su dirección.

Grazing Incidence

Y así surgen nuevas dificultades desde el uso de la reflexión para rayos X y rayos gamma, por lo que se están considerando los telescopios Fresnel. En su lugar, podría valer la pena tratar de superar las desventajas como la aberración cromática.

Aquí hay un enlace interesante:

Lentes Fresnel para astronomía de rayos X y rayos Gamma

Rob
2018-12-09 03:11:20 UTC
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Si tuviéramos que fabricar telescopios con lentes Fresnel en lugar de lentes normales, ¿sería más práctico?

Hay un artículo de Wikipedia sobre el uso de placas de zona Fresnel con éxito en el espectro visible. Laurent Koechlin et al. Redactaron un artículo titulado: " Las primeras imágenes de alto rango dinámico y alta resolución del cielo obtenidas con un telescopio difractivo de matriz de Fresnel". en 2011:

"... este concepto se adapta bien a las misiones espaciales en cualquier dominio espectral, desde UV lejano (100 nm) hasta IR (25 μm). Sin embargo, las ventajas de Fresnel Las matrices se vuelven sobresalientes en el dominio UV, para el cual una apertura de 6 m produce resoluciones angulares de milisegundos de arco con una precisión de fabricación muy aproximada en comparación con la óptica estándar: típicamente 50 μm en comparación con 10 nm ".

Del artículo de Laurent Koechlin:

Figure 1

" Fig. 1 Arriba: matriz de Fresnel, cerrar vista en las zonas centrales. Abajo: boceto de nuestro prototipo, no a escala para mayor claridad. En el prototipo real, la lente de Fresnel y el doblete acromático son mucho más pequeños que la matriz de Fresnel de entrada. La distancia entre la matriz de Fresnel y la óptica de campo es de 18 m. El resto de la trayectoria de la luz es corta (2 m). La máscara de orden cero bloquea la luz que no ha sido enfocada por la matriz de Fresnel: todos los órdenes de difracción están bloqueados, excepto uno. El acroma t forma la imagen final después de la corrección cromática mediante la lente Fresnel secundaria ".

Otra lente plana es la metalens que utiliza estructuras en una superficie plana para enfocar cada frecuencia individualmente, pero "Blade Optics" (prismas) podría resultar el más práctico, más abajo.

¿Esto también permitiría fabricar telescopios mucho más grandes?

Sí, serán más grandes; pero no de una buena forma:

"Las matrices de Fresnel de 6 my mayores tienen distancias focales de unos pocos kilómetros en la UV; requerirán dos satélites volando en formación alrededor del punto Lagrangiano L2, pero con un posicionamiento tolerante en la traducción (unos pocos centímetros). ".

Con tecnología moderna que no se considera completamente impracticable.

" Blade Optics "tiene tanto partidarios como detractores. Han sido probados por RASC y se han emitido algunas patentes ( US 2017/0307864 A1).

El principio es simple:

Image from Spectrum Optix's patent

NexOptix tiene un prototipo funcional que es mucho más corto que un refractor de distancia focal equivalente (tubo recto), newtoniano ( ocular en ángulo recto) o incluso diseño de Schmidt-Cassegrain ( plegado ):

NexOptic BladeOptic Telescope

Eso aprieta 146 cm ( 57,48 pulgadas) de longitud focal en solo 12,7 cm (5 pulgadas), aunque las otras dimensiones aumentan (pero no proporcionalmente).



Esta pregunta y respuesta fue traducida automáticamente del idioma inglés.El contenido original está disponible en stackexchange, a quien agradecemos la licencia cc by-sa 3.0 bajo la que se distribuye.
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