111年:視覺光學

一片折射率為1.6的透鏡,若希望於該透鏡上加上單層抗反射膜層,其抗反射膜層的理想折射率為何?

A1.125
B1.265
C1.358
D1.493

詳細解析

本題觀念:

本題考查單層抗反射膜(single-layer anti-reflection coating, AR coating)的理想折射率設計原則。依據薄膜光學(thin film optics)的干涉消反射條件,當鍍膜折射率等於空氣與基材折射率的幾何平均數時,可達到理想零反射率。

選項分析

理想單層 AR 膜折射率公式:

對於位於空氣(n0=1.0n_0 = 1.0)中的基材(nsn_s),單層四分之一波長抗反射膜的理想折射率 ncn_c 為:

nc=n0×nsn_c = \sqrt{n_0 \times n_s}

代入本題條件:n0=1.0n_0 = 1.0(空氣),ns=1.6n_s = 1.6(鏡片):

nc=1.0×1.6=1.61.26491.265n_c = \sqrt{1.0 \times 1.6} = \sqrt{1.6} \approx 1.2649 \approx 1.265

各選項比對:

(A) 1.125 1.0×1.2651.125\sqrt{1.0 \times 1.265} \approx 1.125?這是在 ns=1.265n_s = 1.265 的基材上再加一層的結果,非本題條件。❌

(B) 1.265 1.0×1.6=1.61.26491.265\sqrt{1.0 \times 1.6} = \sqrt{1.6} \approx 1.2649 \approx 1.265。✅ 正確答案

**(C) 1.3

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