Как кольца заменили толстое стекло
У обычной собирающей линзы свет преломляется на плавно изогнутых поверхностях. Чем сильнее эта кривизна и чем крупнее линза, тем больше стекла приходится использовать — конструкция становится тяжёлой.
В линзе Френеля тот же профиль разделён на узкие концентрические зоны: кольца вокруг общего центра. Каждую зону делают как отдельную ступень и задают ей нужный угол. Свет преломляется на этих наклонных участках так, чтобы лучи от разных колец сходились примерно в одной точке или направлялись в один пучок. Стекло между полезными участками можно убрать, не сохраняя сплошную выпуклую толщу.
Свет не усиливается — он собирается
Линза не создаёт дополнительную энергию. Она меняет направление света: вместо того чтобы расходиться во множество сторон, большая его часть уходит в выбранном направлении. Поэтому в нужном направлении сигнал выглядит ярким, хотя сама лампа не стала мощнее.
Такое устройство особенно полезно, когда оптика должна быть большой, но её масса имеет значение. Например, в маяке система линз может направлять свет лампы в узкий луч, заметный издалека. Важная хитрость здесь в том, что кольцевая поверхность сохраняет нужное преломление, а тяжёлый объём стекла между кольцами для этого не требуется.
