光學(xué)元件中,由於(yú)元件表麵的反射作用(yòng)而使光能損失(shī),為了減少元件(jiàn)表麵的反射損失,常在光學元件表麵鍍層透明介質薄(báo)膜,這種薄膜就叫增透膜。可以分別從能量(liàng)守(shǒu)恒的角度對增透膜增加透射的原理給予定性分析;根據菲涅(niè)爾公式(shì)和折射定律對增(zēng)透膜增加透射的原理給予定量解釋(shì);利用電動力學的(de)電磁理論對(duì)增透膜增加(jiā)透射的原理給予理論解釋。

用於玻璃和塑料基底(dǐ)上的增透(tòu)膜

在眾多的光(guāng)學係(xì)統中,一個相當重要的組成部分是鏡片上能降低反射的鍍膜(mó)。在很多(duō)應用領域(yù)中,增透膜是不可缺少的,否則,無法達到應用的(de)要求。

就(jiù)拿一個由18塊透鏡組(zǔ)成的35mm的自動變(biàn)焦的照相機來(lái)說,假定每個玻璃和空氣的界麵有4%的反射,沒有增透的鏡頭光透過率為(wéi)27%,鍍有一層膜(剩餘(yú)的反射為1.3%)的鏡頭光透過率為66%,鍍多層膜(剩餘(yú)的反射為0.5%)的為85%。

在(zài)光學鍍膜加工上(shàng)有什麽要注意的嗎?當光線進入不同傳(chuán)遞物質時(如由空氣進入玻璃),大約有5%會被反射掉,在光學瞄準(zhǔn)鏡中有許多透鏡和折射鏡,整個(gè)加起來可以(yǐ)讓入射光線損失達30%至40%。現代光學透鏡通常都鍍有單層或多層氟化鎂的(de)增透膜,單層增透(tòu)膜可使反射減少至1.5%,多層增透膜則可讓反射降低至0.25%,所以整個瞄準鏡如(rú)果加以適當鍍膜,光線透(tòu)穿率可達(dá)95%。鍍了單層增透膜的鏡片通(tōng)常是藍紫色或是紅色,鍍多層增透(tòu)膜的鏡片則呈淡綠色或暗紫色。

增透膜增加透射光強度的實質是作為電磁(cí)波的光波(bō)在傳(chuán)播的過程中,在不同介質的分界麵上,由於邊界條(tiáo)件的不同,改變了其能量的分布。對於單層薄膜來說,當增透膜(mó)兩邊介(jiè)質不同時,薄膜厚度為1/4波長的奇數倍(bèi)且薄膜的(de)折射率n=(n1*n2)^(1/2)時(分別是介質1、2的(de)折射率(lǜ)),才可以使(shǐ)入射光全部(bù)透過介質。一般光學透鏡都是在(zài)空(kōng)氣(qì)中使用,對於一般折(shé)射率在1.5左右的光學玻璃,為使(shǐ)單(dān)層膜達到100%的增透效果,可使n1=1.23,或接(jiē)近1.23;還要(yào)使(shǐ)增透薄膜的厚(hòu)度=(2k+1)倍四分之(zhī)一個波(bō)長。單層(céng)膜隻對某一特定波長的電磁波增透,為使在更大範圍內和更(gèng)多波長實現增透,人們利用鍍多層膜來實現。

人(rén)們對(duì)增透(tòu)膜的利用有(yǒu)了很多的經驗(yàn),發現了不(bú)少可以作為增透膜的材料(liào);同時也掌握了不少先(xiān)進的鍍膜技術,因此增透膜的應用涉及醫學、軍事(shì)、太空探索等(děng)各行各業,為人類科技進步作出了重大貢獻。