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光學(xué)元件與增透膜應(yīng)用領(lǐng)域涉及醫(yī)學(xué)軍事太空探索

2017-10-16 | rar | 0.1 MB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

  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。可以分別從能量守恒的角度對增透膜增加透射的原理給予定性分析;根據(jù)菲涅爾公式和折射定律對增透膜增加透射的原理給予定量解釋;利用電動力學(xué)的電磁理論對增透膜增加透射的原理給予理論解釋。

  用于玻璃和塑料基底上的增透膜

  在眾多的光學(xué)系統(tǒng)中,一個(gè)相當(dāng)重要的組成部分是鏡片上能降低反射的鍍膜。在很多應(yīng)用領(lǐng)域中,增透膜是不可缺少的,否則,無法達(dá)到應(yīng)用的要求。

  就拿一個(gè)由18塊透鏡組成的35mm的自動變焦的照相機(jī)來說,假定每個(gè)玻璃和空氣的界面有4%的反射,沒有增透的鏡頭光透過率為27%,鍍有一層膜(剩余的反射為1.3%)的鏡頭光透過率為66%,鍍多層膜(剩余的反射為0.5%)的為85%。

  在光學(xué)鍍膜加工上有什么要注意的嗎?當(dāng)光線進(jìn)入不同傳遞物質(zhì)時(shí)(如由空氣進(jìn)入玻璃),大約有5%會被反射掉,在光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡中有許多透鏡和折射鏡,整個(gè)加起來可以讓入射光線損失達(dá)30%至40%。現(xiàn)代光學(xué)透鏡通常都鍍有單層或多層氟化鎂的增透膜,單層增透膜可使反射減少至1.5%,多層增透膜則可讓反射降低至0.25%,所以整個(gè)瞄準(zhǔn)鏡如果加以適當(dāng)鍍膜,光線透穿率可達(dá)95%。鍍了單層增透膜的鏡片通常是藍(lán)紫色或是紅色,鍍多層增透膜的鏡片則呈淡綠色或暗紫色。

  增透膜增加透射光強(qiáng)度的實(shí)質(zhì)是作為電磁波的光波在傳播的過程中,在不同介質(zhì)的分界面上,由于邊界條件的不同,改變了其能量的分布。對于單層薄膜來說,當(dāng)增透膜兩邊介質(zhì)不同時(shí),薄膜厚度為1/4波長的奇數(shù)倍且薄膜的折射率n=(n1*n2)^(1/2)時(shí)(分別是介質(zhì)1、2的折射率),才可以使入射光全部透過介質(zhì)。一般光學(xué)透鏡都是在空氣中使用,對于一般折射率在1.5左右的光學(xué)玻璃,為使單層膜達(dá)到100%的增透效果,可使n1=1.23,或接近1.23;還要使增透薄膜的厚度=(2k+1)倍四分之一個(gè)波長。單層膜只對某一特定波長的電磁波增透,為使在更大范圍內(nèi)和更多波長實(shí)現(xiàn)增透,人們利用鍍多層膜來實(shí)現(xiàn)。

  人們對增透膜的利用有了很多的經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了不少可以作為增透膜的材料;同時(shí)也掌握了不少先進(jìn)的鍍膜技術(shù),因此增透膜的應(yīng)用涉及醫(yī)學(xué)、軍事、太空探索等各行各業(yè),為人類科技進(jìn)步作出了重大貢獻(xiàn)。

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