109年:眼光概要(1)

針對可見光的中心波長(550 nm)所設計,在鏡片表面鍍一層氟化鎂(n=1.38)的抗反射膜,則下列何者符合此抗反射鍍膜的厚度要求?

A100 nm
B275 nm
C550 nm
D1100 nm+5.00 D +2.00 D +7.00 D+2.00 D+7.00 D +5.00 D+5.00 D +7.00 D

詳細解析

本題觀念:

抗反射(anti-reflection, AR)鍍膜的光學厚度原理。單層抗反射膜利用薄膜干涉(thin film interference)使前後界面的反射光相消干涉(destructive interference),達到減少反射的效果。氟化鎂(magnesium fluoride, MgF2\text{MgF}_2,折射率 n=1.38n = 1.38)是最常用的光學鍍膜材料之一。

選項分析

(A) 100 nm — 滿足 nd=λ/4nd = \lambda/4 條件,使前後界面反射光相差半個波長(180° 相位差),發生相消干涉,最佳抗反射效果。✅ 正確

(B) 275 nm — 光學厚度 nd=1.38×275=379.5 nmnd = 1.38 \times 275 = 379.5\text{ nm},不等於 137.5 nm(λ/4\lambda/4),不符合四分之一波長條件。❌ 錯誤

(C) 550 nm — 光學厚度接近半波長的倍數,反射光同相位疊加,反而增強反射而非抗反射。❌ 錯誤

(D) 1100 nm — 光學厚度遠大於 QWOT,已超過設計所需厚度多倍。❌ 錯誤

答案解析

抗反射膜的四分之一波長條件(Quarter-Wave Optical Thickness, QWOT):

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