Actualment, els vaixells utilitzen sistemes de ràdionavegació per satèl·lit, GPS i altres eines queels permet prevenir accidents. Però a principis del segle XIX, els fars guiaven els vaixells lluny de les costes rocoses mitjançant un llum d'oli col·locat entre un mirall còncau i una lent de vidre per produir un feix de llum.
Els miralls no eren gaire efectius i les lents eren tèrboles. La llum era difícil de veure des de lluny en una nit clara, i molt menys en la boira intensa o en una tempesta.
El 1822, l'enginyer civil francès Augustin-Jean Fresnel, va inventar un nou tipus de lents que produïa un feix de llum molt més fort. La lent de Fresnel encara s'utilitza avui en dia als fars actius de tot el món. També es pot trobar en projectors de pel·lícules, lupes, naus espacials i altres aplicacions.
A causa de les queixes dels pescadors i capitans de vaixells francesos sobre la mala qualitat de la llum que emanava dels fars, el 1811 la Comissió Francesa de Fars va establir un comitè sota l'autoritat del Cos de Ponts i Carreteres per investigar com es podria millorar la il·luminació dels fars.
Un dels membres d'aquest comitè era Fresnel, que treballava com a enginyer al cos de la funció pública francesa. Tenia una gran experiència en òptica i ones de llum. De fet, el 1817 va demostrar la seva teoria ondulatòria en la que afirmava que el moviment ondulatori de la llum és transversal i no longitudinal. En les ones transversals, una ona oscil·la perpendicularment a la direcció del seu recorregut. Les ones longitudinals, com el so, oscil·len en la mateixa direcció que l'ona.
L'anàlisi de Fresnel sobre la tecnologia contemporània dels Fars, va trobar que les lents eren tan gruixudes que només la meitat de la llum produïda brillava .
Va decidir que podria fer-ho millor utilitzant la seva teoria ondulatòria. El seu disseny consistia en 24 prismes de vidre de diferents formes i mides disposats en cercles concèntrics dins d'una gàbia. Els prismes, col·locats tant davant com darrere de quatre làmpades d'oli, van substituir tant el mirall com la lent de vidre del mètode anterior. Els prismes propers al cercle, refracten la llum una mica més que els que estan més propers al centre, de manera que els raigs de llum tots surten en paral·lel. Això, gairebé permetia enfocar el 98 % dels raigs generats per les làmpades, produint un feix que es podia rebre a més de 32 km de distància.
Es va utilitzar un mecanisme de rellotge, que s'havia d'enrotllar a mà cada poques hores, per fer girar el marc metàl·lic al voltant dels llums per produir patrons de llum únics per a fars específics. Un far podria enviar un flaix regularment cada 5 segons, per exemple, o podria tenir un període de foscor de 10 segons i un període de brillantor de 3 segons. Els capitans van comptar el nombre de flaixos enviats per un far per calcular la ubicació dels seus vaixells.
Les lents venien en diverses mides, conegudes com a comandes. L'ordre més gran, l'Hiper-Radial, tenia un diàmetre de 1.330 mil·límetres. El més petit, tenia un diàmetre de 75 mm i es podia trobar als fars de les badies i rius.
El 1823 el comitè de la Comissió Francesa de Fars va aprovar l'ús de la lent de Fresnel a tots els fars de França. Aquell mateix any, el primer es va instal·lar al far de Cordouan , al sud-oest de França. La lent finalment es va adoptar en altres països. A la dècada del 1860, tots els fars dels Estats Units havien estat equipats amb una lent de Fresnel, segons la Smithsonian Institution .
Fresnel va continuar modificant la lent durant diversos anys. El seu disseny final, que va completar el 1825, podia girar 360 graus i va ser la primera lent fixa/intermitent. Va produir una llum fixa seguida d'un flaix brillant seguit d'una altra llum fixa.
Amb la invenció de les eines de navegació modernes, els Fars ha quedat obsolets per a la seguretat marítima. Però la lent inventada encara s'utilitza als miralls laterals utilitzats en camions, panells solars i equips d'il·luminació fotogràfica.
Font: Joanna Goodrich és l'editor adjunt de The Institute, que cobreix el treball i els èxits dels membres de l'IEEE i esdeveniments relacionats amb l'IEEE i la tecnologia. Té un màster en comunicacions sanitàries per la Universitat de Rutgers, a New Brunswick, NJ
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada