光学镀膜机及相关的知识

光学镀膜

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，光学镀膜机降低镜片的透光率。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。