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增透膜原理

2012-04-25 admin1

增透膜又名減反射膜,它也是一種濾光片,在光學(xué)元件中,由于元件表面的反射作用而使光能損失,為了減少元件表面的反射損失,常在光學(xué)元件表面鍍層透明介質(zhì)薄膜,這種薄膜就叫增透膜、減反射膜.光具有波粒二象性,即從微觀上既可以把它理解成一種波、又可以把它理解成一束高速運(yùn)動的粒子(注意,這里可千萬別把它理解成一種簡單的波和一種簡單的粒子。它們都是微觀上來講的,愛因斯坦通過研究,命名為光子。 紅光波的波長=0.750微米 紫光波長=0.400微米。 而一個光子的質(zhì)量是 6.63E-34 千克. 如此看來他們都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是我們所想想的那種宏觀波和粒子.) 增透膜的原理是把光當(dāng)成一種波來考慮的,因為光波和機(jī)械波一樣也具有干涉的性質(zhì)。


 增透膜原理


在鏡頭前面涂上一層增透膜(一般是"氟化鈣",微溶于水),如果膜的厚度等于紅光(注意:這里說的是紅光)在增透膜中波長的四分之一時,那么在這層膜的兩側(cè)反射回去的紅光就會發(fā)生干涉,從而相互抵消,你在鏡頭前將看不到一點反光,因為根據(jù)能量守恒,這束紅光已經(jīng)全部穿過鏡頭了.

 

為什么我們從來沒有看到?jīng)]有反光的鏡頭? 原因很簡單,因為可見光有“紅、綠、藍(lán)”三種顏色,而膜的厚度是唯一的,所以只能照顧到一種顏色的光讓它完全進(jìn)入鏡頭,一般情況下都是讓綠光全部進(jìn)入的,這種情況下,你在可見光中看到的鏡頭反光其顏色就是藍(lán)紫色,因為這反射光中已經(jīng)沒有了綠光。膜的厚度也可以根據(jù)鏡頭的色彩特性來決定??梢娫鐾改さ淖饔檬菧p少反射光的強(qiáng)度,從而增加透射光的強(qiáng)度,使光學(xué)系統(tǒng)成像更清晰。

 

光學(xué)儀器中,光學(xué)元件表面的反射,不僅影響光學(xué)元件的通光能量;而且這些反射光還會在儀器中形成雜散光,影響光學(xué)儀器的成像質(zhì)量。為了解決這些問題,通常在光學(xué)元件的表面鍍上一定厚度的單層或多層膜,目的是為了減小元件表面的反射光,這樣的膜叫光學(xué)增透膜(或減反膜)。

 

這里我們首先從能量守恒的角度對光學(xué)增透膜的增透原理給予分析。一般情況下,當(dāng)光入射在給定的材料的光學(xué)元件的表面時,所產(chǎn)生的反射光與透射光能量確定,在不考慮吸收、散射等其他因素時,反射光與透射光的總能量等于入射光的能量。即滿足能量守恒定律。當(dāng)光學(xué)元件表面鍍膜后,在不考慮膜的吸收及散射等其他因素時,反射光和透射光與入射光仍滿足能量守恒定律。而所鍍膜的作用是使反射光與透射光的能量重新分配。對增透膜而言,分配的結(jié)果使反射光的能量減小,透射光的能量增大。由此可見,增透膜的作用使得光學(xué)元件表面反射光與透射光的能量重新分配,分配的結(jié)果是透射光能量增大,反射光能量減小。光就有這樣的特性:通過改變反射區(qū)的光強(qiáng)可以改變透射區(qū)的光強(qiáng)。

標(biāo)簽: 增透膜
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