Рубрика «Старинные и редкие книги»
Огюстен Френель и его линза
Очередной выпуск рубрики «Старинные и редкие книги» посвящен Огюстену Жану Френелю (1788 -1827) - известному французскому физику и инженеру, внесшему большой вклад в развитие волновой теории света.
Имя Френеля внесено в список величайших учёных Франции, помещённый на первом этаже Эйфелевой башни.
Огюстен Жан Френель родился в маленьком городке близ Парижа в 1788 году. Он рос болезненным мальчиком. Учителя считали его бестолковым: в восьмилетнем возрасте не умел читать и с трудом мог запомнить урок.
Однако в средней школе у Френеля проявились замечательные способности к математике, особенно к геометрии. Получив инженерное образование, он с 1809 года участвовал в проектировании и строительстве дорог и мостов в разных департаментах страны.
Его интересы и возможности были гораздо шире простой инженерной деятельности в провинциальной глуши. Френель хотел заниматься наукой; особенно его интересовала оптика, теоретические основы которой только-только начали складываться.
В начале XIX века европейские морские государства решили совместными усилиями усовершенствовать маяки — важнейшие навигационные устройства того времени. Во Франции для этой цели была создана специальная комиссия, и работать в ней ввиду богатого инженерного опыта и глубокого знания оптики пригласили Френеля.
Свет маяка должен быть виден далеко, поэтому маячный фонарь поднимают на высокую башню. А чтобы собрать его свет в лучи, фонарь нужно поместить в фокус либо вогнутого зеркала, либо собирающей линзы, причём довольно большой.
Зеркало, конечно, можно сделать любого размера, но оно даёт только один луч, а свет маяка должен быть виден отовсюду. Поэтому на маяках ставили порой полтора десятка зеркал с отдельным фонарём в фокусе каждого зеркала.
Нужны были новые идеи, и комиссия, пригласив Френеля, сделала правильный выбор: в 1819 году он предложил конструкцию составной линзы, лишённую всех недостатков, присущих линзе обычной.
Френель рассуждал, вероятно, так. Линзу можно представить в виде набора призм, которые преломляют параллельные световые лучи — отклоняют их на такие углы, что после преломления они сходятся в точке фокуса. Значит, вместо одной большой линзы можно собрать конструкцию в виде тонких колец из отдельных призм треугольного сечения.
Френель не только рассчитал форму профилей колец, он также разработал технологию и проконтролировал весь процесс их создания, нередко исполняя обязанности простого рабочего (подчинённые оказались крайне неопытными). Его усилия дали блестящий результат. «Яркость света, которую даёт новый прибор, удивила моряков», — писал Френель друзьям. И даже англичане — давние конкуренты французов на море — признали, что конструкции французских маяков оказались самыми лучшими.
С тех пор прошло 190 лет, но конструкции, предложенные Френелем, остаются непревзойдённым техническим устройством, и не только для маяков и речных бакенов. В виде линз Френеля до недавнего времени делали стёкла различных сигнальных фонарей, автомобильных фар, светофоров, деталей лекционных проекторов.
Огюстен Френель вошёл в историю науки и техники не только и не столько благодаря изобретению своей линзы. Его исследования и созданная на их основе теория окончательно подтвердили волновую природу света и разрешили важнейшую проблему физики того времени — нашли причину прямолинейного распространения света. Работы Френеля легли в основу современной оптики.
Слабое здоровье не позволило Френелю дожить и до 40 лет. Особенно сказались частые командировки на маяки. В 1827 году больного Френеля перевезли в Билль д’Авре (недалеко от Парижа), где он скончался 14 июля 1827 года.
За свои исследования Френель был удостоен различными почестями . В 1819 году он получил приз Академии наук в Париже за его мемуары о дифракции. Лондонское королевское общество наградило Френеля медалью Румфорда в 1827 году, незадолго до его смерти.
Фонд редких книг представляет книгу Огюстена Френеля «Избранные труды по оптике». В издание вошел очерк о жизни и деятельности Огюстена Френеля и избранные труды по оптике - 12 мемуаров, которые были выбраны из Собрания сочинений ученого.
Данные мемуары относятся к важнейшим разделам деятельности Френеля. В их число вошли и наиболее фундаментальные работы, как мемуар по диффракции света, удостоенный премии Академии наук и посмертный наиболее полный мемуар о двойном лучепреломлении, так и некоторые, представляющие исторический интерес.
