濾波片的增透膜作用與原理分析報(bào)告-文庫(kù)吧
2025-07-18 20:32 本頁(yè)面
【正文】 ：當(dāng)入射角很小時(shí)，光從折射率n1的介質(zhì)射向折射率n2介質(zhì)，反射率 （1） ，則反射率為 若以入射光的強(qiáng)度為1，=?！ ≡诮橘|(zhì)表面鍍一層增透膜，設(shè)空氣、薄膜、介質(zhì)的折射率分別為nn、n2,薄膜厚度為d，如下圖所示：圖1 光在單層膜中反射的示意圖 在入射角很小的情況下，空氣與薄膜之間的反射率為 薄膜與介質(zhì)之間的反射率為 如果把入射光線的強(qiáng)度仍設(shè)為1，光線①是入射光線經(jīng)過(guò)空氣與薄膜的界面一次反射形成的，則其強(qiáng)度為 ；光線②入射光線經(jīng)過(guò)空氣與薄膜的界面兩次折射和薄膜與介質(zhì)的界面一次反射而形成的，其強(qiáng)度為 ；光線③是入射光線經(jīng)過(guò)空氣與薄膜的界面兩次折射、一次反射和薄膜與介質(zhì)的界面兩次反射而形成的，其強(qiáng)度為 。如果、則光線①的強(qiáng)度為，光線②的強(qiáng)度為，光線③的強(qiáng)度為，此光束以后反射到空氣中的強(qiáng)度將更小。由此可見(jiàn)，返回空氣中的光線主要是①和②，而其它的光線強(qiáng)度非常小可以略去不計(jì)。那么，只要光線①和②滿足振幅相等，正好反相時(shí)，則相互抵消，整個(gè)系統(tǒng)的反射光能量接近零。根據(jù)增透膜增透過(guò)程中能量守恒，透射過(guò)去的光能量得到了增強(qiáng)，幾乎使全部光透射過(guò)去?！ ⊥ㄟ^(guò)上面的分析我們知道，只要使光線①和②的振幅相等，并且正好反相，這層薄膜就起到了理想的增透作用。欲使光線①和②振幅相等，即強(qiáng)度相等，則 ．由于非常小，非常接近1，所以，只要就可以實(shí)現(xiàn)1和2振幅相等。又因 所以①和②振幅相等的條件是： 化簡(jiǎn)上式，薄膜的折射率應(yīng)滿足。一般空氣折射率n1為1，為玻璃折射率為1．5，則增透膜的折射率為，所以人們選擇增透膜的折射率應(yīng)等于1．23或接近它。由于折射率小于氟化鎂（折射率為1．38）的鍍膜材料很難找到，所以，現(xiàn)在一般都用氟化鎂鍍制增透膜。 另外，要使光線①和②正好反相，對(duì)薄膜的厚度有一定的要求。當(dāng)光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)時(shí)，反射光有半波損失。對(duì)于玻璃上的增透膜，其折射率大小介于玻璃和空氣的折射率之間，所以，當(dāng)光從空氣透過(guò)薄膜射向玻璃時(shí)，光線①在空氣與薄膜的交界面反射時(shí)有半波損失，光線②在薄膜與介質(zhì)的交界面反射時(shí)也有半波損失。所以，當(dāng)光從空氣透過(guò)介質(zhì)薄膜垂直射入玻璃時(shí)，光線①和②要干涉相消，只要光線①和光線②的光程相差半個(gè)波。則讓薄膜厚
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