Powłoki

Klarowny obraz: wszystkie lornetki, które go oferują, maja niemal niewidoczną cechę. Zwróć na to uwagę.

To, co czasem prezentuje się całkiem atrakcyjnie na zdjęciach, jest też tym, czego chciałbyś za wszelką cenę uniknąć podczas obserwacji przez lornetkę: to odblaski. Powstają na każdej powierzchni optycznej i irytują obserwatorów, gdy są zbyt silne. W idealnym przypadku całe światło trafiające na soczekę powinno przez nią przejść. Ale to byłoby zbyt piękne.

Niemniej jednak, naukowcy wciąż zbliżają się do tego stanu idealnego. Na wszystkich powierzchniach optycznych odbija się 4% padającego światła. Im skośniej pada światło, tym bardziej wzrastają odblaski. Biorąc pod uwagę wszystkie soczewki i pryzmaty, może dojść do utraty połowy padającego światła. W bardzo dobrej lornetce do oka obserwatora trafia 90% światła.

Praktycznie wszyscy producenci stosują obecnie tak zwane powłoki wielowarstwowe (ang. multicoating, MC). Są to niezwykle cienkie warstwy, które mają na celu minimalizację odblasków. Ale każdy producent optyki gotuje w tym zakresie własną zupę – mając na to swój sekretny przepis.

Dla redukcjii odblasków ważne są współczynnik załamania światła i grubość warstwy, które z kolei zależą od współczynnika załamania śwaitła soczewek. Jako materiał na powłoki często stosuje się klasyczny fluorek magnezu lub tlenek krzemu, ale istnieją również inne warianty chemiczne. Z reguły powłoka naparowywana jest w tak zwanej wysokiej próżni. W tym celu szkło umieszcza się w szczelnych pojemnikach, tzw. komorach próżniowych. Powstaje podciśnienie, cząsteczki reagują ze sobą i ze ściankami pojemnika.

Naparowanie powłoki antyodblaskowej na substrat jest bardzo skomplikowaną procedurą. Najmniejsze odchylenia w produkcji mogą prowadzić do zupełnie innych właściwości warstwy.

Redukcję niepożądanych odblasków osiąga się poprzez interferencję. Rozważmy dwa promienie światła, które padają na soczewkę z powłoką. Pierwszy promień światła odbija się na powierzchni powłoka-powietrze, a drugi promień na styku szkło-powłoka. Oba promienie światła powinny teraz optymalnie nawzajem się gasić. Wyobraź sobie teraz promień światła jako falę. ma ona na przemian doliny i grzbiety. W celu redukcji, oba promienie światła muszą się zetknąć w taki sposób, by grzbiet fali jednego promienia światła znajdował się naprzeciwko doliny fali drugiego promienia światła.

Dzięki nałożeniu powłok na soczewkę, można zredukować niepożądane odblaski. W optymalnym przypadku grzbiet i dolina obu promieni światła powinny leżeć dokładnie naprzeciwko siebie, by odblaski mogły się wzajemnie znosić. W takim przypadku oba te promienie zgasiłyby się nazwajem. Ale aby to osiągnąć, należy najpierw przesunąć fazy, a to zadanie przejmują warstwy dla określonych długości fal. Grubość warstwy powłoki musi wynosić 1/4 długości fali światła, które ma zostać zredukowane. Ważne jest również, by spotykające się doliny i grzbiety miały taką samą amplitudę (czyli wysokość grzbietów i głębokość dolin).