光學(xué)元件與增透膜應(yīng)用領(lǐng)域涉及醫(yī)學(xué)軍事太空探索

　　光學(xué)元件中，由于元件表面的反射作用而使光能損失，為了減少元件表面的反射損失，常在光學(xué)元件表面鍍層透明介質(zhì)薄膜，這種薄膜就叫增透膜。可以分別從能量守恒的角度對(duì)增透膜增加透射的原理給予定性分析；根據(jù)菲涅爾公式和折射定律對(duì)增透膜增加透射的原理給予定量解釋；利用電動(dòng)力學(xué)的電磁理論對(duì)增透膜增加透射的原理給予理論解釋。

　　用于玻璃和塑料基底上的增透膜

　　在眾多的光學(xué)系統(tǒng)中，一個(gè)相當(dāng)重要的組成部分是鏡片上能降低反射的鍍膜。在很多應(yīng)用領(lǐng)域中，增透膜是不可缺少的，否則，無法達(dá)到應(yīng)用的要求。

　　就拿一個(gè)由18塊透鏡組成的35mm的自動(dòng)變焦的照相機(jī)來說，假定每個(gè)玻璃和空氣的界面有4%的反射，沒有增透的鏡頭光透過率為27%，鍍有一層膜（剩余的反射為1.3%）的鏡頭光透過率為66%，鍍多層膜（剩余的反射為0.5%）的為85%。

　　在光學(xué)鍍膜加工上有什么要注意的嗎？當(dāng)光線進(jìn)入不同傳遞物質(zhì)時(shí)（如由空氣進(jìn)入玻璃），大約有5%會(huì)被反射掉，在光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡中有許多透鏡和折射鏡，整個(gè)加起來可以讓入射光線損失達(dá)30%至40%?，F(xiàn)代光學(xué)透鏡通常都鍍有單層或多層氟化鎂的增透膜，單層增透膜可使反射減少至1.5%，多層增透膜則可讓反射降低至0.25%，所以整個(gè)瞄準(zhǔn)鏡如果加以適當(dāng)鍍膜，光線透穿率可達(dá)95%。鍍了單層增透膜的鏡片通常是藍(lán)紫色或是紅色，鍍多層增透膜的鏡片則呈淡綠色或暗紫色。

　　增透膜增加透射光強(qiáng)度的實(shí)質(zhì)是作為電磁波的光波在傳播的過程中，在不同介質(zhì)的分界面上，由于邊界條件的不同，改變了其能量的分布。對(duì)于單層薄膜來說，當(dāng)增透膜兩邊介質(zhì)不同時(shí)，薄膜厚度為1/4波長(zhǎng)的奇數(shù)倍且薄膜的折射率n=（n1*n2）^（1/2）時(shí)（分別是介質(zhì)1、2的折射率），才可以使入射光全部透過介質(zhì)。一般光學(xué)透鏡都是在空氣中使用，對(duì)于一般折射率在1.5左右的光學(xué)玻璃，為使單層膜達(dá)到100%的增透效果，可使n1=1.23，或接近1.23；還要使增透薄膜的厚度=（2k+1）倍四分之一個(gè)波長(zhǎng)。單層膜只對(duì)某一特定波長(zhǎng)的電磁波增透，為使在更大范圍內(nèi)和更多波長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)增透，人們利用鍍多層膜來實(shí)現(xiàn)。

　　人們對(duì)增透膜的利用有了很多的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了不少可以作為增透膜的材料；同時(shí)也掌握了不少先進(jìn)的鍍膜技術(shù)，因此增透膜的應(yīng)用涉及醫(yī)學(xué)、軍事、太空探索等各行各業(yè)，為人類科技進(jìn)步作出了重大貢獻(xiàn)。