光学镜头的增透膜原理是什么(照相机镜头的增透膜原理)

海潮机械 2023-01-14 22:47 编辑:admin 235阅读

1. 照相机镜头的增透膜原理

当光射到两种透明介质的界面时,若光从光密介质射向光疏介质,光有可能发生全反射,当光从光疏介质射向光密介质,反射光有半波损失。对于玻璃镜头上的增透膜,其折射率大小介于玻璃和空气折射率之间,当光由空气射向镜头时,使得膜两面的反射光。

增反膜是用光疏到光密有半波损失,然后薄膜片的厚度为λ/4n,这样来回就二分之一个波长,加上半波损失,就回去一个波长,两个相干相长,就可以增加反射的能量,根据能量守恒,这样就可以减少在透射过程的能量损失,一般两层透镜作用不明显,一般采用多层膜,最强可以达到99%。而光学镜头为减少透光量,增加反射光,通常要镀增反膜。可以说理论作用与增透膜恰好相反。

增透膜的特点

随着增透膜的不断开发和研究,光学增透膜的镀膜技术也在不断的发展。光学增透膜的厚度要控制在可见光波长1/4的数量级上,增透膜的均匀度的要求也非常的苛刻。尽管如此,在人们的不懈探索中,还是掌握了不少行之有效、先进的镀膜技术。

常用的镀膜方法有真空蒸镀、化学起相沉积、溶胶—凝胶镀膜等方法。三者相比较,溶胶—凝胶镀膜设备简单、能在常温常压下操作、膜层均匀性高、微观结构可控,适于不同形状、尺寸的基片、能通过控制配方、制备工艺得到高激光破坏阈值的光学薄膜,已成为高功率激光薄膜的最具竞争力的制备方法之一。

2. 相机镜头的增透膜是什么原理

照相机、摄影机镜头表面涂有增透膜,利用了光的干涉原理,使反射光线进行叠加削弱,从而增加透射光的强度。

减反射膜,又称增透膜,它的主要功能是减少或消除透镜、棱镜、平面镜等光学表面的反射光,从而增加这些元件的透光量,减少或消除系统的杂散光。

蔡司公司在上世纪30年代提出了增透膜的概念,在镜片表面镀一层氟化镁(mgf2),厚度是550nm的四分之一,这样一来可见光中间波段刚好可以被全部透射,可见光边缘波段的光线没办法全部透射还有残存反射,在蓝色波段反射比较强烈,所以我们看到的这种镀膜呈现蓝色反光,俗称蓝膜。

蓝膜的平均反射率大约是1.5%,这种镀膜是第一代增透膜,因为只有一层镀膜,也叫单层膜。仍然以森林人10X50为例,如果全部玻璃空气接触面都镀蓝膜,则整架望远镜因为接触面的反射而引起的能量损耗大约在15%,相对不镀膜来说,能量损耗少了很多。

3. 照相机镜头的增透膜原理图

薄膜膜干涉是什么

薄膜干涉就是指让一束光经薄膜的两个表面反射后,形成的两束反射光产生的干涉现象。薄膜的商业用途很广泛,在照相机、放映机的透镜表面上涂上一层增透膜,能够减少光的反射,增加光的透射。汽车玻璃也可以贴膜,这种膜叫增反膜。另外薄膜也可以用于检测平面是否平整。

薄膜干涉的概念

由薄膜产生的干涉。薄膜可以是透明固体、液体或由两块玻璃所夹的气体薄层。入射光经薄膜上表面反射后得第一束光,折射光经薄膜下表面反射,又经上表面折射后得第二束光,这两束光在薄膜的同侧,由同一入射振动分出,是相干光,属分振幅干涉。若光源为扩展光源(面光源),则只能在两相干光束的特定重叠区才能观察到干涉,故属定域干涉。

对两表面互相平行的平面薄膜,干涉条纹定域在无穷远,通常借助于会聚透镜在其像方焦面内观察;对楔形薄膜,干涉条纹定域在薄膜附近。

薄膜干涉的典型形式

由薄膜上、下表面反射(或折射)光束相遇而产生的干涉。薄膜通常由厚度很小的透明介质形成。如肥皂泡膜、水面上的油膜、两片玻璃间所夹的空气膜、照相机镜头上所镀的介质膜等。

比较简单的薄膜干涉有两种,一种称做等厚干涉,这是由平行光入射到厚度变化均匀、折射率均匀的薄膜上、下表面而形成的干涉条纹.薄膜光程差相同的地方形成同条干涉条纹,故称等厚干涉。牛顿环和楔形平板干涉都属等厚干涉。

另一种称做等倾干涉。当不同倾角的光入射到折射率均匀,上、下表面平行的薄膜上时,同一倾角的光经上、下表面反射(或折射)后相遇形成同一条干涉条纹,不同的干涉明纹或片间的空气层就形成空气薄膜,用水银灯或纳灯作为光源,就可以观察到薄膜干涉现象。如果玻璃内表面不很平,所夹空气层厚度不均匀,观察到的将是一些不规则的等厚干涉条纹,通常是一些不规则的同心环。

若用很平的玻璃片(如显微镜的承物片)则会出现一些平行条纹,手指用力压紧玻璃片时,空气膜厚度变化,条纹也随之改变.根据这个道理,可以测定平面的平直度.测定的精度很高,甚至几分之一波长那么小的隆起或下陷都可以从条纹的弯曲上检测出来.若使两个很平的玻璃板间有一个很小的角度,就构成一个楔形空气薄膜,用已知波长的单色光入射产生的干涉条纹,可用来测很小的长度。

暗纹对应不同的倾角,这种干涉称做等倾干涉。等倾干涉一般采用扩展光源,并通过透镜观察。

薄膜干涉作用

薄膜干涉原理广泛应用于光学表面的检验、微小的角度或线度的精密测量、减反射膜和干涉滤光片的制备等。

1、把两块干净的玻璃片紧紧压叠,两玻璃利用薄膜干涉还可以制造增透膜。在照相机、放映机的透镜表面上涂上一层透明薄膜,能够减少光的反射,增加光的透射,这种薄膜叫做增透膜。平常在照相机镜头上有一层反射呈蓝紫色的膜就是增透膜。

2、同理如果增加光的反射成为增反膜,用于汽车玻璃贴膜等。

3、可以用于检测平面是否平整。

4. 照相机增透膜原理图

反射和干涉一起解释的..

比如相机镜头,不加增透膜的话,镜头当然会反光,那么垂直照过来的光和反射光就会相消一部分(半波损失,在光从光疏介质到光密介质时,导致入射光和反射光光程相差半个波长),这就是说,"不透"

于是涂上一层宽D=λ/4的膜,这样,膜前后反射的光会相消,而不是和入射光相消,(其实我不太清楚的是这里)在原来的基础上,相当于"增透"了

还有就是,这层膜的折射率要介于空气和镜头材料之间,这样才能在两个面上都有半波损失

5. 摄像机增透膜原理

1:增透膜的原理是把光当成一种波来考虑的,因为光波和机械波一样也具有干涉的性质。 在镜头前面涂上一层增透膜(一般是"氟化钙",微溶于水),如果膜的厚度等于红光(注意:这里说的是红光)在增透膜中波长的四分之一时,那么在这层膜的两侧反射回去的红光就会发生干涉,从而相互抵消,你在镜头前将看不到一点反光,因为这束红光已经全部穿过镜头了.

2:增反膜是用光疏到光密有半波损失,然后薄膜片的厚度为λ/4n,这样来回就二分之一个波长,加上半波损失,就回去一个波长,两个相干相长,就可以增加反射的能量,根据能量守恒,这样就可以减少在透射过程的能量损失,一般两层透镜作用不明显,一般采用多层膜,最强可以达到99%。而光学镜头为减少透光量,增加反射光,通常要镀增反膜。可以说理论作用与增透膜恰好相反 。

总结:一个增强反光效果,一个增强光透过它的能力

6. 照相机镜头是增透膜还是增反膜

折射和反射。增透膜的厚度只能过滤掉一定频率的光,人眼对黄绿光敏感,因此尽量干涉掉黄绿光。所以从正面看会有一点紫光反射出来