菲涅尔透镜
甲图中图1是平凸透镜的截面图,由光学知识可知,平行光由平凸透镜左侧垂直入射时,在透镜中传播方向不变,只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折,并会聚于焦点。若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉,保留图中曲面的白色部分,并将其向左平移到透镜平面处,即图3,这样的透镜叫作菲涅尔透镜(又称螺纹透镜)。菲涅尔透镜与平凸透镜一样,仍能将平行于主光轴的光会聚于焦点。
与平凸透镜相比,光在菲涅尔透镜中传播时减少了在透镜中直线传播的部分,只保留透镜发生折射的曲面,因此,在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失。菲涅尔透镜有着广泛的应用,如图乙为手机闪光灯上用到的菲涅尔透镜,从上方俯视,它由多个同心圆的玻璃组成,大型菲涅尔透镜是聚光太阳能系统中重要的光学部件之一,它能提高单位面积上获得的光能,当透镜非螺纹面垂直面向太阳光时,光聚焦在电池片上,将会聚更多的能量,需要的电池面积变小,大大节约了成本。