Справочник
Справочник оптических терминов 
Для Вас
  Главная
  Карта сайта
  Справочник
  Изготовители
  Написать письмо
Термины


Бинокли
Монокуляры
Зрительные трубы
Оптические прицелы
Ночные приборы
Ночные прицелы
Фотоаппараты
Объективы
Телескопы



Просветление Оптики

Просветление Оптики, уменьшение отражения коэффициентов поверхностей оптических деталей путем нанесения на них одной или нескольких непоглощающих пленок. Без таких (просветляющих) пленок потери на отражение света могут быть значительными; так в видимой области спектра (длина волны λ = 400-700 нм) даже при нормальном падении лучей на границе воздух - оптическая среда они могут составлять до 10% от интенсивности падающего излучения (рис. 1; см. также Отражение света, Френеля формулы). В системах с большим числом поверхностей, например в сложных объективах, потери света могут достигать 70% и более. Многократное отражение от преломляющих поверхностей вызывает появление внутри приборов рассеянного света, что ухудшает качество изображений, формируемых оптическими системами приборов. Эти нежелательные явления устраняются с помощью просветления оптики, которое является одним из важнейших применений оптики тонких слоев (см. ниже об основных классах веществ, используемых в качестве материалов для просветляющих пленок, и способах нанесения пленок).


Рис. 1. Рассчитанная по формуле Френеля зависимость коэффициента отражения света R, падающего по нормали на границу раздела воздух - стекло, от показателя преломления стекла nст.

Просветление оптики - результат интерференции света, отражаемого от передних и задних границ просветляющих пленок; она приводит к взаимному "гашению" отраженных световых волн и, следовательно, к усилению интенсивности проходящего света. При углах падения, близких к нормальному, эффект просветления оптики максимален, если толщина тонкой пленки равна нечетному числу четвертей длины световой волны в материале пленки, а преломления показатель (ПП) пленки удовлетворяет равенству n22 = n1n3, где n1 и n3 - ПП сред, граничащих с пленкой (часто первой средой является воздух). Отраженный свет ослабляется тем сильнее, чем больше разность n3 - n2; если же n2 > n3, то интерференция отраженных от границ пленки лучей, напротив, усилит интенсивность отраженного света (рис. 2).


Рис. 2. Зависимость коэффициента отражения R от выраженной в долях световой волны л толщины тонкого слоя, нанесенного на подложку из стекла, для различных значений показателя преломления слоя n2. Показатель преломления стекла n3= 1,52; n1 = 1 (воздух).

Изменяя толщину просветляющей пленки, можно сместить минимум отражения в различные участки спектра. Покрытия с минимальным отражением в желтой области (λ = 555 нм, область наибольшей чувствительности человеческого глаза) наносят на объективы, применяемые в черно-белой фотографии; в отраженном свете их поверхности имеют пурпурный оттенок (т. н. голубая оптика). В просветленных объективах для цветной фотографии отражение минимально в голубой области спектра; оттенок их поверхностей - янтарный. Для деталей из стекла с низким ПП просветление оптики однослойными пленками недостаточно эффективно. Применение двухслойных просветляющих пленок позволяет почти полностью устранить отражение света от поверхности детали-подложки независимо от ее ПП, но лишь в узкой области спектра. Трехслойные просветляющие пленки дают возможность получить равномерно низкое (~ 0,5%) отражение в широкой спектральной области, напр. во всем видимом диапазоне (рис. 3). Двух- и трехслойные покрытия используют для просветления оптики, работающей в ультрафиолетовой области, где из-за низкого значения n3 однослойные покрытия малоэффективны. Теоретически наилучшее просветление оптики в широкой области спектра может быть достигнуто с помощью неоднородных просветляющих пленок, значение ПП которых плавно меняется от n подложки до n окружающей среды.


Рис. 3. Зависимости в диапазоне видимого света (400-700 нм) коэффициента отражения R поверхности стекла с n3=1,52 от длины волны света λ: 1- для непросветленной поверхности; 2 - для поверхности с однослойной просветляющей пленкой, показатель преломления которой n2=1,40; 3 - то же при n2=1,23; 4 - для поверхности с трехслойной просветляющей пленкой.

В практически получаемых неоднородных пленках n меняется ступенчато; ширина спектральной области с низким отражением увеличивается с возрастанием числа "ступенек", при этом характер изменения ПП становится более плавным.





Главная   |   Карта сайта   |   Справочник   |   Изготовители   |   Написать письмо


Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru