光學(xué)鍍膜（改變材料表面的反射和透射特性）

光學(xué)鍍膜（改變材料表面的反射和透射特性）

光學(xué)鍍膜 （改變材料表面的反射和透射特性） 次瀏覽 | 2022.07.29 10:42:42 更新 來源 ：互聯(lián)網(wǎng) 精選百科 本文由作者推薦 光學(xué)鍍膜改變材料表面的反射和透射特性

影響一面平面透鏡的透光度有許多成因。鏡面的粗糙度會(huì)造成入射光的漫射，降低鏡片的透光率。此外材質(zhì)的吸旋光性，也會(huì)造成某些入射光源的其中部分頻率消散的特別嚴(yán)重。例如會(huì)吸收紅色光的材質(zhì)看起來就呈現(xiàn)綠色。不過這些加工不良的因素都可以盡可能地去除。

中文名

光學(xué)鍍膜

外文名

optical coating

原理

真空濺射

目的

改變材料表面的反射和透射特性

釋義

在材料表面鍍上一層透明電解質(zhì)膜

光學(xué)鍍膜概述

影響一面平面透鏡的透光度有許多成因。鏡面的粗糙度會(huì)造成入射光的漫射，降低鏡片的透光率。此外材質(zhì)的吸旋光性，也會(huì)造成某些入射光源的其中部分頻率消散的特別嚴(yán)重。例如會(huì)吸收紅色光的材質(zhì)看起來就呈現(xiàn)綠色。不過這些加工不良的因素都可以盡可能地去除。[1]

很可惜的是大自然里本來就存在的缺陷。當(dāng)入射光穿過不同的介質(zhì)時(shí)，就一定會(huì)發(fā)生反射與折射的問題。若是我們垂直入射材質(zhì)的話，我們可以定義出反射率與穿透率。

很多人會(huì)好奇地問：

一片完美且無鍍膜玻璃的透光度應(yīng)該有多少？

既然無鍍膜的玻璃透光度不好，那加上幾層鍍膜后，透光率應(yīng)該更差才是？

鍍膜的折射率

其實(shí)這兩個(gè)問題是一致的。只要能了解第一個(gè)問題，其它的自然就迎刃而解了。

根據(jù)電磁學(xué)的基本理論里，提到對(duì)于不同介質(zhì)的透射與反射。

若是由介質(zhì) n1垂直入射至 n2

反射率＝[ (n2 －n1) / (n1+n2) ]2

穿透率＝4n1n2 / (n1+n2)2

光學(xué)鍍膜范例講解

若是空氣的折射率是 1.0? ，鍍膜的折射率 nc (例如：1.5)? ，玻璃的折射率 n (例如：1.8)

（1）由空氣直接進(jìn)入玻璃

穿透率＝ 4×1.0×1.8 / ( 1+1.8 )2＝91.84%

（2）由空氣進(jìn)入鍍膜后再進(jìn)入玻璃

穿透率＝[ 4×1.0×1.5 / ( 1+1.5 )2] × [ 4×1.5×1.8 / ( 1.5+1.8 )2]＝95.2%

可見有鍍膜的玻璃會(huì)增加透光度。此外由此公式，我們可以計(jì)算光線穿透鏡片的兩面，發(fā)現(xiàn)即使一片完美的透鏡（折射率1.8），其透光度約為85%左右。若加上一層鍍膜（折射率1.5），則透光度可達(dá)91%。可見光學(xué)鍍膜的重要性。

鍍膜的厚度

最后我們要探討的是鍍膜厚度的不同，會(huì)有什么影響？我們已經(jīng)知道透光度與鍍膜的折射率有關(guān)，但是卻無關(guān)于它的厚度。可是我們?nèi)裟茉阱兡さ暮穸壬舷曼c(diǎn)功夫，會(huì)發(fā)現(xiàn)反射光A與反射光B相差 nc×2D? 的光程差。如果

光學(xué)鍍膜

nc×2D＝（N+ 1/2）λ?????? 其中 N= 0,1,2,3,4,5.....?????? λ為光在空氣中的波長(zhǎng)

則會(huì)造成該特定波長(zhǎng)的反射光有相消的效應(yīng)，因此反射光的顏色會(huì)改變。

光學(xué)鍍膜

例如，鍍膜的厚度若造成綠色光的相消，則反射光會(huì)呈現(xiàn)紅色的。市面上許多看似紅色鏡片的望遠(yuǎn)鏡都是用這個(gè)原理制作的。盡管如此，透射光卻沒有偏紅的現(xiàn)象。

光學(xué)鍍膜光學(xué)鍍膜

在許多復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)里，反射光的抑制是十分重要的功課。因此一組鏡片之間，會(huì)利用不同的鍍膜厚度來消去不同頻率的反射光。所以越高級(jí)的光學(xué)系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)反射光的顏色也會(huì)越多。[2]

參考資料