106年:配鏡學(1)

鏡表面鍍上多層膜(anti-reflective coating)來減少鏡片表面多餘的反射光,此多層膜的厚度需為入射光線波長的幾倍?

A1 倍
B1/4 倍
C1/2 倍
D2 倍

詳細解析

本題觀念:

抗反射鍍膜(anti-reflective coating,AR coating)利用薄膜干涉(thin-film interference)的相消干涉(destructive interference)原理消除反射光。關鍵在於膜層的光學厚度(optical thickness)必須為入射光波長的 1/4 倍(quarter-wave thickness)。

選項分析

(A) 1 倍 膜厚為波長 1 倍時,兩道反射光光程差為 2 倍波長,形成相長干涉(constructive interference),反而增強反射,無法達到抗反射效果。❌ 錯誤。

(B) 1/4 倍 膜厚為波長的 14\frac{1}{4} 時,光在膜的前後表面各反射一次,後表面反射光比前表面反射光多走了 2×λ4=λ22 \times \frac{\lambda}{4} = \frac{\lambda}{2} 的路程,相位差恰好為半波長(180°180°),形成完全相消干涉,反射光強度降至最低,透射率最大化。✅ 正確。

(C) 1/2 倍 膜厚為 λ2\frac{\lambda}{2} 時,光程差為 λ(整數倍波長),形成相長干涉,反射增強而非減弱。❌ 錯誤。

(D) 2 倍 膜厚為 2λ 時,光程差為 4λ,仍為相長干涉。❌ 錯誤。

答案解析

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