| woaidumoa |
2006-11-28 14:46 |
光学镀膜
光学镀膜 @ Cs V]97`
影响一面平面透镜的透光度有许多成因。镜面的粗糙度会造成入射光的漫射，降低镜片的透光率。此外材质的吸旋光性，也会造成某些入射光源的其中部分频率消散的特别严重。例如会吸收红色光的材质看起来就呈现绿色。不过这些加工不良的因素都可以尽可能地去除。 H6kf
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很可惜的是大自然里本来就存在的缺陷。当入射光穿过不同的介质时，就一定会发生反射与折射的问题。若是我们垂直入射材质的话，我们可以定义出反射率与穿透率。 Do-^S:.
很多人会好奇地问： QOFvsJ<s
一片完美且无镀膜玻璃的透光度应该有多少？ VA Q)Hc]
既然无镀膜的玻璃透光度不好，那加上几层镀膜后，透光率应该更差才是？ | FM
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镀膜的折射率 nY-* i!H
其实这两个问题是一致的。只要能了解第一个问题，其它的自然就迎刃而解了。 B;zt#H4
根据电磁学的基本理论里，提到对于不同介质的透射与反射。 Gy29MUF
若是由介质 n1垂直入射至 n2 < +`(\
反射率＝[ (n2 －n1) / (n1+n2) ]2 ?2J?XS>
穿透率＝4n1n2 / (n1+n2)2 |cbd6e{!
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范例 #XIc
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若是空气的折射率是 1.0 ，镀膜的折射率 nc (例如：1.5) ，玻璃的折射率 n (例如：1.8) %n?vJ#aX%
（1）由空气直接进入玻璃 P~$< X
穿透率＝ 4×1.0×1.8 / ( 1+1.8 )2＝91.84% :Hy]
（2）由空气进入镀膜后再进入玻璃 `$;+ g ,
穿透率＝[ 4×1.0×1.5 / ( 1+1.5 )2] × [ 4×1.5×1.8 / ( 1.5+1.8 )2]＝95.2% x!7yU_ls `
可见有镀膜的玻璃会增加透光度。此外由此公式，我们可以计算光线穿透镜片的两面，发现即使一片完美的透镜（折射率1.8），其透光度约为85%左右。若加上一层镀膜（折射率1.5），则透光度可达91%。可见光学镀膜的重要性。 m9$:9yRm
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镀膜的厚度 <-C!;Ce{
最后我们要探讨的是镀膜厚度的不同，会有什么影响？我们已经知道透光度与镀膜的折射率有关，但是却无关于它的厚度。可是我们若能在镀膜的厚度上下点功夫，会发现反射光A与反射光B相差 nc×2D 的光程差。如果 B&KL2&Z~Pq
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nc×2D＝（N+ 1/2）λ 其中 N= 0,1,2,3,4,5..... λ为光在空气中的波长 JNU/`JN9f
则会造成该特定波长的反射光有相消的效应，因此反射光的颜色会改变。 x-m/SI]_N
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例如，镀膜的厚度若造成绿色光的相消，则反射光会呈现红色的。市面上许多看似红色镜片的望远镜都是用这个原理制作的。尽管如此，透射光却没有偏红的现象。
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在许多复杂的光学系统里，反射光的抑制是十分重要的功课。因此一组镜片之间，会利用不同的镀膜厚度来消去不同频率的反射光。所以越高级的光学系统，发现反射光的颜色也会越多。
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