光學鍍膜

生活科學趣談

使用閃光燈拍照時,會發現有些人的眼鏡並不會反光,這是因為該眼鏡表面鍍了抗反射(AR;Anti-reflection)鍍膜。此膜層厚度是人眼敏感度較高之黃光波長(555 nm)的 1/4,使用的膜層材料折射率是鏡片材料折射率的平方根(請思考為何如此設計?提示:振幅)。利用薄膜干涉的原理,由於二束反射光的相位差=0,光程差=1/2,反射光就會由於破壞性干涉而被消去。不過雖然人眼敏感度較高之黃光可完全透過,但可見光兩端的紅光與藍光卻會部分反射,所以這種鏡片的表面看起來就會帶有洋紅色的光澤。為了讓各種可見光波長以及各種入射的角度都能有效降低反射光量,鏡片表面會施作兩層以上的多層鍍膜,其反射率即可抑制到 0.5%以下。另外,可以運用不同折射率的多層薄膜堆疊,以產生我們所要求的光學特性,常見的如鍍膜濾光片、反射鏡、分光鏡、截止濾光鏡、帶通濾光鏡等。

這個鍍膜濾光片就是下則影片4分8秒處 Jack Storms 所說的關鍵材料 dichroic glass

有別於使用高溫窯爐來創作玻璃藝術,Jack Storms 並沒有將玻璃熔化,其僅是藉由切割玻璃磚,再嵌入濾光片,然後將其以PVB膠膜黏合組裝,最後再研磨拋光而成。由於內嵌的光學膜片在光線以不同角度照射時,會產生如同第一則影片3分20秒處的顏色變化(註:2dsinθ=λ,當角度θ改變,λ就會跟著變)。加上Jack Storms在作品中使用了多款不同顏色的濾光片,因此當雕塑作品旋轉時,其中的濾光片就會發出如同鑽石般 Bling Bling 的七彩光澤了!

延伸閱讀

以微波爐來玩玻璃藝術

其中的關鍵工具 – 微波爐專用坩鍋「Microwave Kiln」,由於其內部有石墨塗層(或金剛砂、磁鐵礦),因此能提供如同微波爆玉米花紙袋裡面的加熱薄膜之功能

有興趣DIY的朋友可以參考這則文章《DIY Microwave Kiln》,然後使用從資源回收場買回來的微波爐(註:可經由二台拼湊而成)來玩玻璃藝術。微波爐主要元件的良劣測試則可參考先前的文章《拆解微波爐》、《利希滕貝格圖樣》。