Gương lưỡng sắc chia ánh sáng thành hai dải màu bằng cách nào?

Khám phá mở rộng – Vật lý 11

Gương lưỡng sắc dùng lớp phủ quang học để phản xạ mạnh một dải bước sóng và truyền tốt dải khác. Nhờ vậy một chùm có nhiều màu có thể được chia thành hai đường theo thành phần phổ, thay vì chỉ chia đều mọi màu.

Những lớp rất mỏng phối hợp sóng phản xạ

Lớp phủ gồm các vật liệu có chiết suất và bề dày được chọn. Ánh sáng phản xạ ở các mặt phân cách chồng lên nhau; tùy bước sóng, chúng có thể tăng cường hoặc làm giảm phản xạ tổng.

Vì thế, tính chọn màu không nhất thiết đến từ một chất nhuộm chỉ hút bớt ánh sáng. Nó có thể đến từ giao thoa của nhiều phần sóng. Cấu trúc và cách chiếu quyết định dải nào đi theo đường nào.

Phản xạ một màu khác biến màu ấy thành màu khác

Nếu dải xanh bị phản xạ còn dải đỏ truyền qua trong một thiết kế giả định, photon không cần đổi từ xanh sang đỏ. Hai phần phổ vốn có của chùm đầu vào được đưa sang hai hướng khác nhau.

Một hệ quang có thể dùng nguyên lý này để ghép hoặc tách các kênh màu, hoặc phân cách ánh sáng kích thích với ánh sáng tín hiệu trong phép đo phù hợp. Mỗi nhiệm vụ cần đường đặc tính phổ tương ứng.

Nghiêng tấm là đổi điều kiện làm việc

Lớp phủ được thiết kế cho một miền góc tới và phân cực. Đổi góc có thể dịch vị trí biên dải truyền–phản xạ, nên một tấm nhìn cùng màu ở góc này chưa chắc đáp ứng giống khi đặt ở góc khác.

Thực tế còn có vùng chuyển tiếp, hấp thụ và tán xạ. Không nên hiểu tên “chia màu” thành bộ phân loại hoàn hảo mọi bước sóng ở một ranh giới sắc tuyệt đối. Cũng không được nhầm với kính phân cực chỉ vì cả hai có thể thay đổi màu quan sát trong một số tình huống.

Hiểu lầm: mọi tấm kính màu chỉ có thể giữ lại ánh sáng không muốn bằng cách làm nó nóng lên. Gương dichroic chủ yếu đưa phần không truyền sang đường phản xạ trong dải thiết kế.

Ghi nhớ: màng mỏng chọn điều kiện giao thoa; một dải phản xạ, một dải truyền; góc đặt là một phần của thiết kế.

Đọc thêm

Nguồn tham khảo

Edmund Optics – Optical Filters