Физическая энциклопедия - просветление оптики

уменьшение отражения коэффициентов поверхностей оптич. деталей путём нанесения на них непоглощающих плёнок, толщина к-рых соизмерима с длиной волны оптич. излучения. Без просветляющих плёнок, даже при норм. падении лучей, потери на отражение света могут составлять до 10% от интенсивности падающего излучения.

В оптич. системах с большим числом поверхностей (напр., в объективах) потери света могут достигать 70% и более. Многократное отражение от преломляющих поверхностей приводит к появлению внутри приборов рассеянного света, что ухудшает качество изображений, формируемых оптич. системами приборов. Эти нежелат. явления устраняются с помощью П.

о., к-рое явл. одним из важнейших применений оптики тонких слоев. П. о.результат интерференции света, отражаемого от передних и задних границ просветляющих плёнок; она приводит к взаимному «гашению» отражённых световых волн и, следовательно, к усилению интенсивности проходящего света. При углах падения, близких к нормальному, эффект П.

о. максимален, если толщина тонкой плёнки равна нечётному числу четвертей длины световой волны в материале плёнки, а преломления показатель (ПП) плёнки n2 удовлетворяет равенству n22=n1n3, где n1 и n3ПП сред, граничащих с плёнкой (часто первой средой явл. воздух). Отражённый свет ослабляется тем сильнее, чем больше разность n3-n2; если же n2>n3, то интерференция отражённых от границ плёнки лучей, напротив, усилит интенсивность отражённого света (рис.

1). Рис. 1. Зависимость коэфф. отражения R от выраженной в долях световой волны X толщины тонкого слоя, нанесённого на подложку из стекла, для разл. значений показателя преломления слоя n2. Показатель преломления стекла n3=l,52;n1=1 (воздух). Изменяя толщину просветляющей плёнки, можно сместить минимум отражения в разл. участки спектра.

Для деталей из стекла с низким ПП П. о. однослойными плёнками недостаточно эффективно. Рис. 2. Зависимости в диапазоне видимого света (400-700 нм) коэфф. отражения R поверхности стекла с n3=l,52 от длины волны света l: 1для непросветлённой поверхности; 2 для поверхности с однослойной просветляющей плёнкой, показатель преломления к-рой n2=1,40; 3 то же при n2=1,23; 4 для поверхности с трёхслойной просветляющей плёнкой.

Применение двухслойных просветляющих плёнок позволяет почти полностью устранить отражение света от поверхности детали-подложки независимо от её ПП, но лишь в узкой области спектра. Трёхслойные просветляющие плёнки дают возможность получить равномерно низкое (=0,5%) отражение в широкой спектр. области, напр. во всём видимом диапазоне (рис.

2). Двухи трёхслойные покрытия используют для П. о., работающей в УФ области, где из-за низкого значения n3 однослойные покрытия малоэффективны. Наилучшее П. о. в широкой области спектра может быть достигнуто с помощью неоднородных просветляющих плёнок, значение ПП к-рых плавно меняется от n подложки до n окружающей среды. В практически получаемых неоднородных плёнках n меняется ступенчато; ширина спектр.

области с низким отражением увеличивается с возрастанием числа «ступенек», приближающим характер изменения ПП к плавному. .