光学镀膜论文

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0，镀膜的折射率nc(例如：5)，玻璃的折射率n(例如：8)（1）由空气直接进入玻璃穿透率＝4×0×8/(1+8)2＝84%（2）由空气进入镀膜后再进入玻璃穿透率＝[4×0×5/(1+5)2]×[4×5×8/(5+8)2]＝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8），其透光度约为85%左右。若加上一层镀膜（折射率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,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。

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, 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。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。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。