Il rivestimento
Una visione limpida: tutti i binocoli che la garantiscono hanno in comune una caratteristica quasi invisibile.
Se in una foto a volte possono avere un certo fascino, nelle osservazioni si cerca di evitarli in tutti i modi: i riflessi. Si formano su qualsiasi superficie ottica e irritano chi osserva quando diventano troppo forti. L’ideale sarebbe che tutta la luce che arriva alla lente la attraversasse. Ma sarebbe troppo bello.
La quantità di luce persa da un binocolo
Una situazione ideale alla quale tuttavia i ricercatori si avvicinano sempre più. Tutte le superfici ottiche riflettono il 4% della luce. Più l’incidenza della luce è obliqua, più i riflessi possono aumentare. Mettendo insieme tutte le lenti e i prismi, metà della luce in ingresso può andare persa. Con un binocolo abbastanza buono il 90% della luce raggiunge l’occhio dell’osservatore.
La soluzione: i rivestimenti
Oggi tutti i produttori usano i cosiddetti rivestimenti multistrato (o multi-coating). Si tratta di strati ultrasottili in grado di ridurre i riflessi. Ogni fabbricante ha la propria ricetta segreta.
Per ridurre i riflessi è importante l’indice di rifrazione e lo spessore dello strato, che a sua volta dipende dall’indice di rifrazione delle lenti. Come materiali di rivestimento si usano spesso il classico fluoruro di magnesio o l’ossido di silicio, ma esistono anche altre varianti chimiche. Di solito lo strato viene depositato a vapore in condizioni di cosiddetto alto vuoto: le lenti vengono poste in contenitori ermetici in cui si genera una depressione. Le molecole reagiscono tra loro e con le pareti del contenitore.
La deposizione a vapore di uno strato antiriflesso su un substrato è una procedura estremamente complessa. Anche la minima variazione nella produzione può portare a caratteristiche dello strato completamente diverse.
Come si ottiene la riduzione dei riflessi?
La riduzione dei riflessi indesiderati si ottiene tramite interferenza. Prendiamo due fasci di luce che colpiscano una lente con rivestimento: il primo fascio viene riflesso dall’intefaccia aria/film e il secondo dall’interfaccia film/lente. Questo li porta ad annullarsi l'un l'altro in modo ottimale. Per capire come questo avviene, immagina che un raggio di luce sia fatto come un'onda, con un’alternanza di creste e avvallamenti. Per eliminare la luce riflessa, i due fasci di luce devono disporsi in modo tale che la cresta di un fascio corrisponda all'avvallamento dell’altro.
Lo spostamento delle onde
I riflessi indesiderati si eliminano applicando alla lente uno strato di rivestimento. Abbiamo visto che, idealmente, le creste di un fascio di luce devono corrispondere agli avvallamenti di un altro, annullandosi così a vicenda. Per ottenere questo è necessario operare uno spostamento di fase. Lo strato di rivestimento si fa carico di questo compito, determinando cammini ottici di lunghezza diversa dei due fasci di luce. Per fare questo lo spessore dello strato di rivestimento deve corrispondere a ¼ della lunghezza d'onda della luce che si vuole eliminare. È anche importante che creste e avvallamenti abbiano la stessa ampiezza (ovvero l’altezza dell’onda).
