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光学玻璃滤光片镀膜技术相关的知识分析
球面度数( spherical ):当光射线带着能力透过一只镜片时,射线被弯曲或者折射。
(1)在一只具有正度数的镜片里,光射线会聚集或者向彼此折射。光射线会聚的点被叫为焦点,会呈现在镜片表面的后面;
(2)在一只具有负度数的镜片里,光射线会分歧或者朝远处互相折射。如果这些射线被折断或者向光源追溯,将在镜片表面的前面人聚并且形成焦点;
(3)球面度数与焦距或是与镜片和焦点间的距离有关。更具体来说,球面度数是以公尺计算的焦距的倒数。镜片度数是以diopters(d)表示。
公式为:度数=1/焦距
散光度数(cylinder ):光数度数也包含着散光度数,用于矫正散光。
当光穿透具有散光度数的镜片时,会如同穿过具有度数的镜片一样会被聚合或分散。但是焦点将是沿着一条线而不是一个点。散光度数是以diopters(d)表示,并且被以介于镜片与焦距线或是子午线的反向距离用公尺计算。
棱镜度数( prismatic ):棱镜可用来对个人双眼视线不能很协调的成一直线时的校正,例如,病患在斜视时,双眼视线不能很协调地成一直线时,右边和左眼看见不同的图像,会导致变模糊或者是重影。棱镜能使双眼所看到的影像成一直线,因此,两只眼睛会看见的图像,恢复视觉清晰感。
棱镜度数就像镜片度数,也用diopters(d)测量,但是不同的测量方式。一个d的棱镜度相当于从距离棱镜一公尺的地方测量棱镜将一束光从其原来的路径偏移一公分。 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1.0,镀膜的折射率nc(例如:1.5),玻璃的折射率n(例如:1.8)
(1)由空气直接进入玻璃
穿透率=4×1.0×1.8/(1+1.8)2=91.84%
(2)由空气进入镀膜后再进入玻璃
穿透率=[4×1.0×1.5/(1+1.5)2]×[4×1.5×1.8/(1.5+1.8)2]=95.2%
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1.8),其透光度约为85%左右。若加上一层镀膜(折射率1.5),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=0,1,2,3,4,5.....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。