奧古斯丁·菲涅耳的燈塔光學

本模擬示範了奧古斯丁·菲涅耳燈塔的光學巧思：

1. 以薄化的透鏡取代較厚的放大鏡，來透過兩個表面的折射將中心部分的光線照向船隻。再透過減小各段的曲率半徑，可減少厚透鏡中存在的球面像差來達到進一步的改進（已包含在模擬中）。1800年代並未使用非球面透鏡。
2. 全內反射（TIR）稜鏡將光束邊緣的部分也導向船隻。這種原件為折反射元件：光線在進入和離開時發生折射，在背面發生全內反射。在1820年代，最好的反射器是銀製的，反射率只有約50%。骯髒的油燈光源導致需要每天清潔光學元件。理論上全內反射的效率為100%，而且玻璃更容易清潔。

本光線追蹤驗證了白板演示中的稜鏡和透鏡，其用來模擬加州州立公園鴿點燈塔的結構。

• 光源是位於開槽遮罩後面的H11頭燈LED。LED只照射約160度的光，而不是完整的180度半球。白熾燈泡可以提供完整的360度的光原，但亮度較低且溫度更高。
• 光學元件是約0.5英寸（12毫米）厚的壓克力，底部塗有白色塗料。
• 所有物體都以磁性方式安裝在白板上。照片中還有額外的鏡子、稜鏡和一個厚透鏡（也在模擬中）。
• 實際的燈塔透鏡需要在頂部設置煙囪通風口，底部通常有旋轉結構。該結構並未嘗試收集完整的180度光原。