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增透膜到底是怎么回事
为什么要消除反射?
当光照射到一个物体的表面上时,一部分被反射,剩下的要么穿透这个物体,要么被他吸收转化成其他形式的能量。在一些场合,光的透射或者吸收才是我们需要的,例如光学透镜需要光线尽可能地多穿透它以进入人眼或光学仪器。此时我们希望反射越微弱越好。
折射率指光在真空中的传播速度除以光在这种物质中的传播速度得到的比值。光反射之所以会发生,是因为光从一种物质进入折射率不同的另一种物质。简单来说,两种材料的折射率相差越大,光在它们界面上的反射越明显。如果构成一个界面的两种材料的折射率分别是n1和n2,当光垂直照射,即正射入,根据菲涅尔方程,被反射的光与总的射入的光的比值R=(n1-n2)/(n1+n2)。例如玻璃折射率大约为1.5,空气折射率约为1,根据公式,光正射入玻璃,大约只有4%会被反射掉。由于玻璃对可见光几乎没有吸收,因此剩下的96%都会穿过玻璃。
如此,反射几乎微不足道,为什么要费力去减弱反射?
首先,许多材料的折射率要比玻璃大得多,在它们的表面,反射自然会十分明显。比如广泛应用于太阳能电池板的晶体硅,其折射率可达3.4甚至更高。在正射入时,根据方程,大约有30%的光被反射掉,这是很大的损失。
其次,即使光在一个界面上发生的反射微弱,但许多界面叠加在一起,因反射而损失的光依然是可观的。一个三块透镜六个界面的光学仪器,只有不到80%的光线可以穿过透镜组,这是很大的损失。而实际上许多仪器的透镜会更多。
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