Question

光学镀膜知识

光学镀膜知识

Answer 1

光学镀膜
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。
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。
很多人会好奇地问：
一片完美且无镀膜玻璃的透光度应该有多少？
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？
镀膜的折射率
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。
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。
若是由介质
n1垂直入射至
n2
反射率＝[
(n2
－n1)
/
(n1+n2)
]2
穿透率＝4n1n2
/
(n1+n2)2
范例
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)
（1）由空气直接进入玻璃
穿透率＝
4×1.0×1.8
/
(
1+1.8
)2＝91.84%
（2）由空气进入镀膜后再进入玻璃
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。
镀膜的厚度
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
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
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。