照らされた光学系。発明と生産の歴史

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光学の啓蒙は、空気に隣接するレンズの表面に薄いフィルムまたは複数のフィルムを重ねて適用することです。これは光学系の光透過率を高めるために必要です。

このようなフィルムの屈折率は、レンズガラスの屈折率よりも低くなります (常にではありません)。

反射防止フィルムは、光学素子の表面からの入射光の反射を低減し、システムの光透過率と光学像のコントラストを向上させます。

コーティングされた光学系を備えた双眼鏡

コーティングされたレンズは、レンズ表面に塗布されたフィルムが傷つきやすいため、取り扱いには注意が必要です。さらに、反射防止コーティングの表面にある汚染物質 (グリース、油) の最も薄い膜はその機能を妨害し、汚染された表面からの光の反射を急激に増加させます。指紋は時間の経過とともに反射防止コーティングを破壊することに注意してください。

塗布方法と反射防止膜の組成に応じて、物理的（真空中でのスパッタリング）と化学的（エッチング）で啓発することができます。エッチングは啓蒙時代の幕開けに使用されました。

単分子膜および多分子膜を形成する方法は、1930 年代にアーヴィングラングミュアとその学生キャサリンブロジェットによって開発されました。現在、ラングミュア・ブロジェット法と呼ばれるこの技術は、現代の電子機器の製造に積極的に使用されています。

Langmuir-Blodgett フィルムを取得するための概略図 (クリックして拡大)

キャサリン・ブロジェットは学校でも科学者になるという決意を固めていました。しかし、彼女の物理学と数学の成績は優れていましたが、これを行うのは簡単ではありませんでした。XNUMX世紀初頭、そのような職業は女性にはふさわしくないと考えられていました。事例が役に立ちました。

学校を卒業する前の 1916 年のクリスマス休暇中に、彼女はニューヨーク州スケネクタディにあるゼネラルエレクトリック (GE) の研究センターのツアーに参加しました。彼女の父親はかつてそこで特許部門の責任者として働いていました。研究者の一人、化学者のアーヴィング・ラングミュアさんはジョージ・ブロジェットさんのことを思い出し、科学研究に興味を示した少女に注目を集めた。彼はキャサリンの熱意に感銘を受け、教育を続けるよう彼女に勧めました。

キャサリンが 1917 年に入学したシカゴ大学では、石炭によるガスの吸収を研究し、ガスマスクの設計を改良しました。彼女の進歩に感銘を受け、XNUMX年後、ラングミュアは彼女をアシスタントとして雇った。

キャサリンは GE に採用された最初の女性研究者でした (同社の経営陣はこのことを決して後悔していません)。最初の数年間、彼女はラングミュアの指導の下、白熱灯の改良に従事し、1924年にイギリスに渡り、1908年のノーベル化学賞受賞者エルンスト卿が率いる有名なキャベンディッシュ研究所に赴いた。ラザフォード。

1932 年後、すでに医師になっていたキャサリンは母国の会社に戻り、ラグミュアとともに薄膜の化学に取り組みました。液体の表面上の単分子（XNUMX 分子の厚さ）層の研究結果は、XNUMX 年にラングミュアにノーベル化学賞を授与しました。

ラングミュアフィルムは、社内ではキャシーとして知られるブロジェットが 1930 年代半ばに単分子フィルムを硬い板に転写する方法を発見するまで、水上のシャボン玉とガソリンの膜の色を説明することしかできない純粋な科学的現象のままでした (現在でもこの方法は使用されています)以来、この方法はラングミュア・ブロジェット法として知られていますが、フィルムを重ねて適用できることは発見されていません。

キャサリンはアイデアを思いつきました。各厚さに独自の「干渉」色がある場合、必要な数の層を適用することで、通常のガラス (入射光の最大 10% を反射) を完全に、99% 透明にすることができます。 44 層のステアリン酸バリウム (石鹸に近いもの) のフィルムが最適であることが判明し、1938 年に GE は「目に見えない」(啓蒙された) ガラスの作成を発表しました。このガラスは、今では双眼鏡や望遠鏡を見たことのあるほぼすべての人に馴染みのあるものです。写真レンズ。

著者: S.アプレソフ

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