Szkic V3 / A

Optyka · model dydaktyczny

Jak świeci latarnia

Lampa w latarni z obrotową soczewką Fresnela nie miga. Świeci cały czas, a błysk widzi ten, na kogo w danej chwili skieruje się wiązka z obracającej się optyki.

Schemat z góry: lampa, obracające się soczewki i obserwator Pośrodku stoi lampa. Wokół niej obracają się cztery numerowane panele soczewki; z każdego wychodzi wiązka o szerokości 24 stopni. Po prawej stoi nieruchomy obserwator. W stanie początkowym wiązka panelu 1 trafia w obserwatora. 1 2 3 4 lampaświeci stale soczewkiobracają się obserwator Oś czasu jednego obrotu: 12 s, błyski w 0, 3, 6 i 9 s 0 s3 s6 s9 s12 s
Zapis cyklu: środki błysków w chwilach 0, 3, 6, 9 s; każdy błysk trwa 0,8 s, a przerwa między błyskami 2,2 s. Głowica obraca się 12 s, ale sygnał powtarza się co 3 s.

Obrót krok po kroku

Sterowanie wymaga JavaScript. Bez niego widać stan początkowy rysunku, a cały cykl opisują cztery klatki poniżej.

czas
0,0 s
głowica
0°

obserwator: widzi błysk

Krok 1 z 16

Start: wiązka panelu 1 trafia w obserwatora. Naciśnij „Dalej”, aby zobaczyć kolejne zdarzenia obrotu.

Liczba paneli soczewki

Jeden krok to następne zdarzenie: początek błysku, jego środek, koniec albo środek ciemnej przerwy.

Lampa
Stoi w miejscu i świeci bez przerwy.
Soczewki
Numerowane panele obracają się wokół lampy.
Wiązka
Szerokość 24°. Wszystkie świecą cały czas; pełna jest ta, która trafia w obserwatora.
Obserwator
Stoi w miejscu, w kierunku 0° (prawa strona rysunku).

Wersja bez ruchu · model dla 4 paneli

Ten sam cykl, cztery klatki

Jeden obrót trwa 12 s. Co 3 s głowica jest obrócona o kolejne 90° i w obserwatora trafia kolejny panel. Sygnał powtarza się więc co 3 s, choć pełny obrót trwa 12 s.

Odstęp między błyskami: Δt = T ÷ n = 12 s ÷ 4 = 3 s. Czas błysku: 24° ÷ 360° × 12 s = 0,8 s.

  • 1234
    0 sgłowica 0° · trafia panel 1
  • 2341
    3 sgłowica 90° (¼ obrotu) · trafia panel 2
  • 3412
    6 sgłowica 180° (½ obrotu) · trafia panel 3
  • 4123
    9 sgłowica 270° · trafia panel 4

Po 12 s głowica wraca do położenia startowego i znów trafia panel 1. Rytm wyznacza liczba paneli, nie długość pełnego obrotu.

Porównanie dwóch modeli

Podobny błysk, dwa różne urządzenia

Po lewej błysk powstaje, bo obraca się optyka. Po prawej optyka stoi, a sterownik włącza i wyłącza źródło. Oba rysunki pokazują ten sam moment co rysunek główny.

Model soczewki Fresnela: lampa pośrodku, wokół niej obracają się panele, wiązki omiatają obserwatora Fresnel (model) obraca się optyka
Soczewka Fresnela (model)Lampa świeci bez przerwy, a obraca się optyka. Ma okres obrotu T i — przy n równych panelach — okres sygnału T ÷ n.
Model błyskacza LED: nieruchomy projektor, sterownik w środku, wiązka skierowana na obserwatora sterownik Błyskacz LED (model) nic się nie obraca
Błyskacz LED (model)Projektor stoi nieruchomo, a rytm zadaje program sterownika. Nie ma tu okresu obrotu; wzór ustawiono tak, by naśladował wybraną soczewkę.

To dwa osobne modele, a nie dwa tryby jednego urządzenia. Że obserwator widzi podobny rytm, wynika z ustawienia modelu, nie z tożsamości obu technik.

Kontekst historyczny

Rozewie: tło, nie dowód

Daty obok przepisano z roboczej wersji V2, która powołuje się na źródło [1]. W tym szkicu nie sprawdzono ich ze źródłem. Nie wynika z nich, że rysunek wyżej odtwarza optykę z Rozewia ani jej obecne wyposażenie.

Brak zdjęcia

Potrzebna jest legalna fotografia soczewki Fresnela odpowiedniej epoki, z udokumentowaną licencją. Do tego czasu nie wstawiamy żadnego obrazu: rysunek wyżej jest naszym schematem, nie dokumentem.

  1. 1822

    Ukończenie starszej latarni; początkowo lampy olejne. [1]

    do weryfikacji
  2. 1866

    Soczewka Fresnela I klasy. [1]

    do weryfikacji
  3. 1875

    Druga latarnia obok; dwa stałe światła. [1]

    do weryfikacji
  4. 1910

    Podwyższenie starszej wieży, optyka Fresnela i żarówka 1000 W. [1]

    do weryfikacji

Źródła do dalszej weryfikacji

Granice modelu

  • T = 12 s i szerokość wiązki 24° to założenia rysunku, nie dane żadnej latarni.
  • Panele (1–4) są równe i równomiernie rozmieszczone; wiązka to jednolity sektor, bez rozkładu natężenia, rozbieżności pionowej, odległości i progu widzenia.
  • Czas błysku = 24° ÷ 360° × T = 0,8 s; przerwa = Δt − 0,8 s.
  • Nie pokazujemy rzeczywistych charakterystyk świateł, zasięgów ani godzin. Strona nie służy do nawigacji.
  • Błyski trwają 0,8 s i następują nie częściej niż co 3 s; nic nie rozbłyskuje na całym ekranie.