طلاء بصري

طلاء بصري

الطلاء البصري هو طبقة رقيقة أو طبقات من المواد المترسبة على عنصر بصري ، مثل العدسة أو المرآة ، والتي تغير الطريقة التي يعكس بها العنصر البصري وينقل الضوء.أحد أنواع الطلاء البصري هو الطلاء المضاد للانعكاس ، والذي يقلل من الانعكاسات غير المرغوب فيها من الأسطح ، والتي يشيع استخدامها في النظارات وعدسات الكاميرا.نوع آخر هو طلاء عاكس للغاية ، والذي يمكن استخدامه لإنتاج مرايا تعكس أكثر من 99.99٪ من الضوء.تسمح الطلاءات الضوئية الأكثر تعقيدًا التي تظهر انعكاسًا أعلى عند أطوال موجية معينة وانعكاسًا مضادًا للانعكاس في نطاقات أطول بإنتاج مرشحات غشاء رقيق مزدوج اللون.

نوع الطلاء

الانعكاس مقابل منحنيات الطول الموجي عند الوقوع الطبيعي لمرايا الألومنيوم (Al) والفضة (Ag) والذهبية (Au) المعدنية

أبسط الطلاءات الضوئية هي طبقات معدنية رقيقة ، مثل الألومنيوم ، التي تترسب على ركيزة زجاجية لتشكيل السطح الزجاجي ، وهي عملية تسمى الجدرانيات.يحدد المعدن المستخدم خصائص انعكاس المرآة ؛الألومنيوم هو الطلاء الأرخص والأكثر شيوعًا ، حيث ينتج عنه انعكاس بنسبة 88٪ -92٪ تقريبًا في الطيف المرئي.الفضة الأغلى ثمناً ، والتي تحتوي على 95٪ -99٪ انعكاس حتى في الأشعة تحت الحمراء البعيدة ، لكنها قللت من الانعكاس (أقل من 90٪) في المناطق الطيفية الزرقاء والأشعة فوق البنفسجية.أغلى الذهب ، وهو الأشعة تحت الحمراء الكاملة.يقدم انعكاسًا ممتازًا (98٪ - 99٪) ، ولكنه انعكاس محدود عند أطوال موجية أقل من 550 نانومتر ، مما ينتج عنه لون ذهبي مميز.

من خلال التحكم في سمك وكثافة طلاء المعدن ، يمكن تقليل الانعكاسية وزيادة نفاذية السطح ، مما ينتج عنه مرآة نصف فضية.تستخدم هذه أحيانًا كـ "مرايا ذات اتجاه واحد".

نوع رئيسي آخر من الطلاء البصري هو الطلاء العازل (أي استخدام مواد ذات مؤشرات انكسار مختلفة كركيزة).وهي تتكون من طبقات رقيقة من المواد ، مثل فلوريد المغنيسيوم ، وفلوريد الكالسيوم ، وأكاسيد معدنية مختلفة ، والتي تترسب على ركائز بصرية.من خلال الاختيار الدقيق للتركيب الدقيق وسمك وعدد هذه الطبقات ، يمكن ضبط انعكاس ونفاذية الطلاء لإنتاج أي خاصية مرغوبة تقريبًا.يمكن تقليل معامل انعكاس السطح إلى أقل من 0.2٪ ، مما ينتج عنه طلاء مضاد للانعكاس (AR).في المقابل ، مع الطلاءات عالية الانعكاس (HR) ، يمكن زيادة الانعكاسية إلى أكثر من 99.99٪.يمكن أيضًا ضبط مستوى الانعكاسية إلى قيمة محددة ، على سبيل المثال ، لإنتاج مرآة تعكس 90٪ في نطاقات أطوال موجية معينة وتنقل 10٪ من الضوء الذي يسقط عليها.تُستخدم هذه المرايا بشكل شائع كمقرنات إخراج في مقسمات الأشعة والليزر.بدلاً من ذلك ، يمكن تصميم الطلاء بحيث تعكس المرآة فقط نطاقًا ضيقًا من الأطوال الموجية ، مما يؤدي إلى إنشاء مرشح بصري.

أدى تعدد استخدامات الطلاءات العازلة للكهرباء إلى استخدامها في العديد من الأدوات البصرية العلمية مثل الليزر ، والمجاهر الضوئية ، والتلسكوبات المنكسرة ، ومقاييس التداخل ، وكذلك الأجهزة الاستهلاكية مثل المناظير ، والنظارات ، وعدسات التصوير.

يتم أحيانًا تطبيق طبقات عازلة على الأغشية المعدنية لتوفير طبقة واقية (مثل ثاني أكسيد السيليكون على الألومنيوم) ، أو لزيادة انعكاس الفيلم المعدني.تُستخدم تركيبات المعادن والعازلة أيضًا لإنشاء طلاءات متقدمة لا يمكن إنتاجها بأي طريقة أخرى.ومن الأمثلة على ذلك ما يسمى "المرآة المثالية" ، والتي تعرض انعكاسًا عاليًا (ولكن غير كامل) مع حساسية منخفضة بشكل غير عادي لطول الموجة والزاوية والاستقطاب.