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为什么照相机镜头看起来有颜色?

高级照相机镜头看起来大都呈现蓝紫色,你知道这是为什么吗?其实,这是因为在镜头前涂了一层厚度大约为100纳米的氟化镁薄膜

要想知道镜头表面这层薄膜的作用,就得从光照射在镜头上发生反射和折射说起。从能量的角度来看,对于任何镜头,光的能量并不能全部透过界面,总有一部分会从界面上反射回来。无论光从空气入射玻璃,还是从玻璃入射空气,反射光能都只占到入射光能的4%左右。为了取得更好的摄影效果,照相机内部还常常采用多个透镜。这样计算下来,光能损失将达到50%,甚至更多。有些由20个透镜组成的复杂光学系统,光能的损失竟能达到90%以上!这些反射光成为有害的背景杂光,严重影响到照相机的成像质量。

那么,有什么办法能减少光在镜头表面的反射呢?方法就是在镜头上镀一层特定厚度的氟化镁薄膜。这层薄膜的存在,是为了让反射光发生相消干涉这样就可以降低镜头表面的反射率,减少光能损失。通常把这层薄膜称为“增透膜”。事实上,采用这样的单层增透膜,光反射率可以降低到1.2%左右。

我们都知道,太阳光中包含了许多不同的颜色,镜头上的增透膜不可能使它们全都发生相消干涉,只能使个别波长的反射光光强降到极小而已,对于其他波长相近的反射光仅能在一定程度上减弱。比如照相机镜头增透膜,一般选择对人眼最敏感的黄绿色光进行相消干涉,使其反射光强减弱,所以照相机镜头呈现出与黄绿色光互补的蓝紫色。

实际应用中,有时也会提出完全相反的需要,比如尽量降低光的透射率,提高光的反射率。这样薄膜称为“高反膜”。如果仅有一层薄膜不能将反射率提高太多,还可以采用多层膜,光强反射率最高可达99%以上。

【科学家】托马斯·杨

托马斯·杨(1773—1829)是波动光学的奠基人之一。他以物理学上成为经典的双缝干涉实验,成功获得了光的干涉图样,从而证明了光的波动性。是他第一个测定了光的波长,并揭开了光的衍射现象。他还发现了眼睛晶体状的聚光作用。实际上,托马斯·杨也是一位多才多艺的英国科学家,在光学、波动力学、造船工程、数学、语言学、经济学、埃及学等众多领域都有杰出的贡献。

【发散思维】单面透光的玻璃(即你可以看到对面,对面却看不到你)是怎么做成的?

【本文关键词】干涉 增透