Prinsip lan klasifikasi karakteristik Film Optik

Antuk panglimbak sains lan teknologi lan globalisasi ekonomi, manusa mangkin sampun ngranjing ring masyarakat ekonomi pengetahuan lan masyarakat informasi. Lan antuk panglimbak "Made in Cina", manufaktur optik wenten ring ascendant ring tanah daratan Cina, lan perkembangannyane gelis pisan. manufaktur optik Cina sampun ngawit ngamargiang peran sane mabuat ring arena ekonomi internasional, lan output kaca optik lan optik ring Cina sampun nampek magenah ring peringkat kapertama. Film optik inggih punika silih sinunggil utawi lebih lapisan film sane kalapisin ring permukaan bagian optik antuk ngubah karakteristik permukaan bagian optik . Punika prasida film logam, film dielektrik utawi kombinasi saking kalih soroh film puniki{{4} Film tipis optik inggih punika bagian sane nenten prasida kapisahin saking samian soroh teknologi fotolistrik lanjutan Punika film tipis optik lan samian aspek sistem optik, rumasuk sistem laser, komunikasi optik, tampilan optik, penyimpanan optik, dll, piranti film tipis optik utama ngranjing film reflektif, film antirefleksi, film polarisasi, filter interferensi lan spektroskop, dll {5} Ipun sampun akeh kaanggen ring ekonomi nasional lan konstruksi pertahanan nasional, lan ngamolihang uratian sane sayan nincap saking buruh ilmiah lan teknis .
Ring galahe mangkin, wenten langkungan saking 60 soroh soroh umum saking bahan lapisan optik, lan varietas lan fungsi aplikasinyane kantun terus kalimbakang . Ring warsa-warsa sane lintang, punika sampun nglimbak dados sistem film logam, ritatkala ketebalan emas, perak, tembaga lan aluminium inggih punika 7 ~ Ring 20um, transmisinyane majeng ring cahaya sane kacingak inggih punika 50%, ring cahaya inframerah kirang saking 10%.} Soroh film tipis puniki sampun prasida kaanggen ring panel pesawat ruang angkasa Apollo anggen ngirimang bagian saking cahaya sane kacingak, lan meh-mehan makasami cahaya inframerah kacermin antuk kontrol termal. Artikel ring sor puniki utamanyane ngenalang prinsip lan klasifikasi karakteristik Film Tinar Optik {{8}
I{0}} Definisi film optik
Film optik inggih punika soroh bahan menengah optik sane kawangun antuk media berlapis tipis lan nyebar sinar cahaya malarapan antuk antarmuka . Aplikasi film optik kakawitin ring warsa 1930-an S{2} Film optik sampun akeh kaanggen ring bidang optik lan teknologi fotoelektron, manufaktur makudang-kudang instrumen optik {{3} strip persiapan punika ngamerluang bagian-bagian sane tegeh lan halus{{4}
Definisi film optik inggih punika: lapisan film tipis lan bahkan dielektrik sane melekat ring permukaan piranti optik ring proses jalur perkembangan cahaya, refleksi, penetrasi (kalipat) ritatkala nglintangin lapisan film dielektrik berlapis) karakteristik sakadi emisi lan polarisasi, mangda prasida ngamolihang wangun khusus cahaya sane iraga meled ring siki utawi lebih pita gelombang, sakadi makasami cahaya sane nglintangin utawi samian refleksi cahaya utawi polarisasi {0}
Film optik wenten ring dija-dija ring kahuripan iraga, saking presisi lan peralatan optik, peralatan pameran ngantos aplikasi film optik ring kahuripan sarahina; minakadi, kacamata, kamera digital, samian soroh piranti rumah tangga sane kaanggen ring galah biasa, utawi teknologi anti-counterfeting ring bank note prasida kasengguh panglimbak teknologi film optik . Tanpa teknologi film tipis optik pinaka dasar panglimbak, fotoelektrik, komunikasi utawi teknologi laser modern nenten pacang ngamargiang kemajuan, sane taler nyihnayang indik mabuatnyane penelitian lan panglimbak teknologi film tipis optik {{2}
Film optik nganutin lapisan utawi lapisan saking siki utawi lebih lapisan film dielektrik utawi film logam utawi kombinasi saking kalih soroh film puniki ring elemen optik utawi substrat independen anggen nguwah karakteristik transmisi gelombang cahaya, rumasuk transmisi, refleksi, penyerapan, hamburan, polarisasi lan perubahan fase {{0} Punika cahaya ring bidang polarisasi sane mabinayan taler prasida madue karakteristik sane mabinayan.}
Umumnyane, mode produksi film tipis optik utamanyane kakepah dados proses kering lan proses basah. Sane kabaos jenis kering maartos nenten wenten cairan sane medal ring makasami proses pemroses dekorasi sane kacingak ring kahuripan sarahina inggih punika produk sane kakaryanin olih lapisan kering. Nanging, yening kacingak saking produksi massal sane sujati, rentang aplikasi lapisan kering alitan saking lapisan basah . Metode umum inggih punika nyampur komponen antuk makudang-kudang fungsi dados lapisan cair, lan terapkan ring bahan dasar ring metode pemrosesan sane mabinayan, salanturnyane kering lan memanahkan lapisan cair mangda produk punika dados produk.
II. Prinsip saking gangguan film tipis
1. Fluktuasi cahaya
Ring warsa 1860-an, fisikawan Amerika Maxwell nglimbakang teori elektromagnetik, nyihnayang indik cahaya inggih punika soroh gelombang elektromagnetik, sane ngawinang teori gelombang nglimbak dados tingkat sane paripurna.
Manut ring dualitas Bo Li, cahaya pateh sareng gelombang radio, sinar-x ,? Sinar inggih punika gelombang elektromagnetik, nanging frekuensinyane mabinayan{{1} Paiketan pantaraning panjang gelombang λ, frekuensi u lan tingkat propagasi V gelombang elektromagnetik inggih punika sakadi ring sor puniki:
V = λ u
Saantukan kecepatan propagasi gelombang elektromagnetik saking makudang-kudang frekuensi ring vakum pateh ring Jerman, panjang gelombang gelombang elektromagnetik antuk frekuensi sane mabinayan taler mabinayan . Daun gelombang antuk frekuensi tinggi punika cendet, nanging panjang gelombang antuk frekuensi rendah inggih punika panjang panjang inggih punika panjang panjang, sinar perbandingan, sinar sane kacingak, sinar sane kacingak, sinar X, sinar X, sinar X, sinar X lan? panjang gelombang (utawi frekuensi) sinar, dll{3}}, ngatur dados spektrum ring urutan, sane kabaos spektrum elektromagnetik.
Ring spektrum elektromagnetik, gelombang radio madue panjang gelombang sane pinih dawa, sane prasida kakepah dados gelombang panjang, gelombang menengah, gelombang cendet, gelombang ultrashort, gelombang mikro miwah sane lianan sane lianan inggih punika sinar inframerah, sinar sane kacingak lan sinar ultraviolet, sane kolektif kawastanin radiasi cahaya . Ring makasami gelombang elektromagnetik, wantah cahaya sane kacingak prasida kacingak olih mata manusa{{2} 0{{5}76 mikron ring 0{{7}40 mikron, sane wantah nlatarang indik pahan alit saking spektrum elektromagnetik {{8} Sane kaping kalih inggih punika sinar-X. Gelombang elektromagnetik antuk panjang gelombang sane pinih cendet inggih punika y Ray.
Santukan cahaya inggih punika soroh gelombang elektromagnetik, punika patut nyihnayang karakteristiknyane ring proses perkembangan-interferensi, difraksi, polarisasi lan fenomena sane lianan.
2. Gangguan film tipisan
Film puniki prasida dados lapisan padat, cair utawi tipis saking gas sane kajepit olih kalih kaca . sinar cahaya kapertama kacerminan olih permukaan baduur film, cahaya sane mabentuk sane mabentuk kacerminan olih permukaan sor film, lan balok kaping kalih kacerminan olih permukaan atas. kalih sinar punika wenten ring sisi sane pateh saking film, sane kapisahin lan ngranjing ring gangguan amplitudo . Yening sumber cahaya inggih punika sumber cahaya sane kalimbakang (sumber cahaya permukaan), interferensi wantah prasida kacingak ring area tumpang tindih spesifik saking balok kering kalih fase, dadosnyane ngranjing ring interferensi lokal . Antuk film planar sane kalih permukaannyane sejajar sareng sane lianan, pinggir gangguan magenah ring infinity, sane biasane katitenin ring bidang fokus gambar antuk lensa konvergen; antuk Film sane mawentuk wedge, lokalisasi pinggiran interferensi nampek ring film.
Makakalih percobaan lan teori sampun mabukti wantah ritatkala kalih kolom gelombang cahaya madue paiketan sane pastika prasida kahasilang . Paiketan puniki kabaos kondisi sane koheren. Kahanan kering film tipis ngranjing tiga titik: frekuensi kalih gelombang cahaya pateh; arah getar saking kalih gelombang cahaya punika pateh; pabinayan fase pantaraning kalih gelombang cahaya tetep konstan .
Rumus pabinayan jalur optik saking dua fase cahaya kering sane kaganggu olih film tipis inggih punika:
δ {{0} ntcos ( ) ± λ/2
Ring rumus, n inggih punika indeks bias saking film punika; t inggih punika ketebalan film ring titik kejadian; inggih punika sudut refraksi ring film; λ/2 inggih punika santukan kalih sinar cahaya sane koheren wenten ring kalih antarmuka antuk sifat sane mabinayan (silih sinunggil inggih punika media kepadatan optik nuju media kepadatan optik, sane lianan inggih punika media kepadatan optik ke media kepadatan optik) pabinayan jalur optik tambahan sane kaawinang olih refleksi atas {{1} Patemon interferensi film tipis akeh kaanggen ring inspeksi permukaan optik, pangukuran sane tepat saking sudut utawi linieritas sane alit, persiapan film antirefleksi lan campur tangan, dll{2}
Cahaya punika karadiasi antuk pauwahan kahanan gerak atom utawi molekul asli ring sumber cahaya. Gelombang cahaya sane kamedalang olih soang-soang atom utawi molekul wantah kolom sane cendet, durasinyane sawatara 1 miliar detik{{2} Antuk kalih sumber cahaya independen, nenten dangan matemu sareng tiga kondisi interferensi, sakadi sane pateh utawi pabinayan fase konstan ring pasar khusus, punika mawinan, kalih sumber umum independen nenten prasida ngawentuk cahaya sane koheren sumber{3}} Napi malih, yadiastun cahaya sane kamedalang olih pahan sane mabinayan saking sumber cahaya sane pateh nenten pacang ngganggu umumnyane santukan ipun kamedalang olih atom utawi molekul sane mabinayan sane mabinayan.
3. Klasifikasi Kacil film optik
Piranti film tipis optik utama inggih punika film reflektif, film antirefleksi, film polarisasi, filter interferensi, spektroskop lan sane lianan, sane akeh kaanggen ring ekonomi nasional lan konstruksi pertahanan nasional, sampun ngamolihang uratian sane nincap saking buruh ilmiah lan teknis . Contonyane, kawigunan film antirefleksi prasida ngirangin ilangnyane fluks luminous saking lensa optik kompleks kantos dasa kali; kawigunan cermin rasio refleksi sane tegeh prasida ngalipat daya output laser; nganggen film tipis optik prasida nincapang efisiensi lan stabilitas baterai silikon.
Model film optik sane pinih sederana inggih punika lapisan film dielektrik sane seragam antuk permukaan sane mulus lan permukaan isotropik . Ring kasus puniki, sifat optik film tipis optik prasida kaplajahin olih teori gangguan cahaya . Rikala gelombang bidang cahaya monokromatik punika kejadian ring film optik, punika pacang kacerminang lan karefraksiang makudang saking refleksi lan refraksi, amplitudo cahaya sane kacerminan katentuang olih rumus Fresnel {{3}
Film optik prasida kakepah: film reflektif, film antirefleksi/film antirefleksi, filter, film polarizer/polarisasi, film kompensasi/piring pabinayan fase, film alignment, difusi Film/Film, film sane galang / lensa prismatik, film sane shading/hireng sane lianan.
Karakteristik film optik inggih punika: permukaannyane mulus, lan antarmuka pantaraning lapisan film puniki nyihnayang segmentasi geometris; indeks bias lapisan film prasida mecelep ring antarmuka, nanging punika terus-menerus ring lapisan film; punika prasida dados media transparan, punika taler prasida dados media penyerapan; punika prasida seragam normal utawi normal sane nenten merata . Film sane katerapin joh lebih rumit tekening film ideal. Puniki krana: rikala persiapan, sifat optik lan fisik film nyimpang saking bahan massal, lan permukaan lan antarmuka kasar, sane ngawinang refleksi difus saking sinar cahaya; saling penetrasi pantaraning lapisan film punika ngawentuk antarmuka difusi; santukan pertumbuhan, struktur, stres lan alasan sane lianan saking lapisan film, samian soroh heterogenitas film punika kawentuk; lapisan film punika madue efek galah sane kompleks.
Film reflektif umumnyane prasida kakepah dados kalih soroh, sane asiki inggih punika film reflektif logam lan sane lianan inggih punika film reflektif samian dielektrik . Lianan ring punika, wenten film reflektif dielektrik logam sane ngabungin makakalih, sane fungsinyane inggih punika nincapang reflektifitas permukaan optik{{2}
Umum reflektifitasnyane inggih punika. Para janane setata milih logam antuk koefisien kepunahan sane ageng lan sifat optik sane stabil dados bahan film logam. Bahan tipis logam sane lumrah kaanggen ring wewidangan ultraviolet inggih punika aluminium, aluminium lan perak lumrahnyane kaanggen ring wewidangan sane kacingak, lan emas, perak lan tembaga lumrah kaanggen ring daerah inframerah{{5} Lianan ring punika, kromium lan platinum film-film {{6} Santukan aluminium, perak, tembaga lan bahan sane lianan dangan kaoksidasi ring udara lan ngirangin kinerjanyane, ipun patut kalindungin olih membran dielektrik listrik . kaanggen bahan film pelindung minakadi silikon oksida, magnesium fluorida, silikon dioksida, aluminium oksida, dll {8}
Kawigunan film reflektif logam inggih punika proses persiapannyane sederhana lan rentang panjang gelombang sane makarya linggah; kakirangannyane inggih punika indik ilangnyane cahaya punika ageng lan reflektifitas nenten prasida pinih tegeh. Mangda prasida nincapang reflektifitas film reflektif logam, makudang-kudang lapisan lapisan dielektrik antuk ketebalan sane sampun katentuang prasida kaplalampahan ring jaba film anggen ngawentuk film reflektif dielektrik logam {{1} patut kacihnayang yening film dielektrik logam nincapang reflektifitas saking gelombang (utawi wilayah gelombang tertentu), nanging ngusak-asik karakteristik punika. saking refleksi netral saking film logam.