Просветление оптики - Материалы для подготовки к экзамену по физике. Оптика.

С помощью многослойной пленочной интерференции можно  уменьшить интенсивность отраженного света. Например, на границе воздух - стекло, при абсолютном показателе преломления стекла n =1,5 отражается  ~ 4% света.

 В сложных оптических приборах (объективы, окуляры и т.д.) потери света могут достигать до 80 - 90%.

Кроме того, возникает фон, уменьшается контрастность, ухудшается цветопередача и пр.

Для уменьшения таких потерь используют метод “просветления оптики”. Он заключается в том, что наружную поверхность линз (призм) покрывают тонким прозрачным слоем. Абсолютный показатель  преломления нанесенной пленки должен удовлетворять условию:  nв < nпл < nст.

Лучшие результаты наблюдаются, когда 

                                                                            nпл=.                  (2.39)

Толщину пленки выбирают такой, чтобы интерференционный минимум на отражение     dmin = (2m+1)   (m=0, ±1, ±2,...)

соответствовал для света длиной волны l =5×10-7 м (желто-зеленая часть спектра видимого света, которая является наиболее чувствительной для глаза человека). Если интенсивности света от нижней и верхней поверхностей пленки равны, то наступает полное гашение световых волн.

Свет, падая на линзу (объектив), отражается как от передней, так и от задней поверхностей тонкой пленки. Ход лучей для случая их наклонного падения приведен на рис. 2.8.

Так как пленка окружена различными средами - воздухом (nв) и стеклом (nст), то из неравенства nв < nпл < nст следует, что оба луча 1 и 2, отражаясь от границы среды с большим показателем преломления, теряют полуволну каждый. Поскольку это не влияет на их разность хода, то  в формуле (2.40) следует исключить l/2, т.е.        

                      2dnпл = (2m+1)              (2.40)

при нормальном падении лучей света на поверхность линзы (сos b=1).

Следовательно, при   m=0                    .                                    (2.41)

В отраженном свете просветленные линзы кажутся фиолетово окрашенными, т.к. отражаются только красный и фиолетовые цвета.

Для расширения спектральных характеристик оптических приборов покрытие делают из нескольких слоев пленок, чтобы использовать просветление оптики для большей области спектра.