奥古斯丁·菲涅耳的灯塔光学

本模拟演示了奥古斯丁·菲涅耳灯塔的光学巧思：

1. 以薄化的透镜取代较厚的放大镜，来通过两个表面的折射将中心部分的光线照向船只。再通过减小各段的曲率半径，可减少厚透镜中存在的球面像差来达到进一步的改进（已包含在模拟中）。1800年代并未使用非球面透镜。
2. 全内反射（TIR）棱镜将光束边缘的部分也导向船只。这种元件为折反射元件：光线在进入和离开时发生折射，在背面发生全内反射。在1820年代，最好的反射器是银制的，反射率只有约50%。肮脏的油灯光源导致需要每天清洁光学元件。理论上全内反射的效率为100%，而且玻璃更容易清洁。

本光线追踪验证了白板演示中的棱镜和透镜，其用来模拟加州州立公园鸽点灯塔的结构。

• 光源是位于开槽遮罩后面的H11头灯LED。LED只照射约160度的光，而不是完整的180度半球。白炽灯泡可以提供完整的360度的光源，但亮度较低且温度更高。
• 光学元件是约0.5英寸（12毫米）厚的亚克力，底部涂有白色涂料。
• 所有物体都以磁性方式安装在白板上。照片中还有额外的镜子、棱镜和一个厚透镜（也在模拟中）。
• 实际的灯塔透镜需要在顶部设置烟囱通风口，底部通常有旋转结构。该结构并未尝试收集完整的180度光源。