거울의 표면 코팅은 빛과 어떻게 상호 작용합니까?
공급 업체로표면 코팅 거울, 나는 거울 표면 코팅이 빛과 어떻게 상호 작용하는지에 대한 매혹적인 세계를 탐험 할 수있는 특권을 가졌습니다. 이러한 상호 작용은 거울의 기능에 근본 할뿐만 아니라 일상적인 가구 사용에서 고도로 기술 과학기구에 이르기까지 광범위한 응용 프로그램에도 영향을 미칩니다.
거울과의 빛 상호 작용의 기초
표면 코팅이 빛과 어떻게 상호 작용하는지 이해하려면 먼저 빛 반사의 기본 원리를 파악해야합니다. 빛이 표면에 부딪 치면 세 가지 주요 일이 발생할 수 있습니다. 반사, 흡수 또는 전송 될 수 있습니다. 거울의 경우, 목표는 반사를 극대화하고 흡수 및 전송을 최소화하는 것입니다.
빛은 전자기파이며, 거울 표면에 부딪히면 광파의 전기 및 자기장은 거울 코팅의 하전 입자 (전자)와 상호 작용합니다. 이 상호 작용은 전자가 진동하게 만들고 진동하면서 빛을 방출합니다. 재발 된 빛의 방향은 반사 법칙에 의해 지배되는데, 이는 입사각 (빛이 표면에 닿는 각도)이 반사 각도 (빛이 표면에서 튀는 각도)와 동일하다는 것을 나타냅니다.
표면 코팅의 유형과 빛 - 상호 작용 특성
은 코팅 된 거울
은 코팅 거울가장 일반적인 유형의 거울 중 하나입니다. 은은 전기 전도도가 높기 때문에 가시 광선의 탁월한 반사기입니다. 은색의 유리 전자는 입사 광파의 전기장에 반응하여 쉽게 진동 할 수 있습니다. 빛이 코팅 된 거울에 부딪 치면이 전자는 빛의 에너지를 빠르게 흡수 한 다음 다시 방출하여 고품질 반사를 초래합니다.
은 - 코팅 된 거울의 반사율은 가시 광선 스펙트럼에서 일반적으로 약 95-98% 일 수 있습니다. 그러나은은 산화 및 부식이 발생하기 쉽습니다. 은 산화되면 표면에 산화은 층을 형성하여 반사율을 줄이고 거울에 황색 또는 둔한 외관을 줄 수 있습니다. 은 코팅을 보호하기 위해 보호 층이 종종 상단에 적용됩니다.
보호 된 은색 거울
보호 된 실버 미러은 산화 문제를 해결합니다. 구리 및 페인트와 같은 재료로 만들어진 보호 층이은 코팅 위에 첨가됩니다. 구리 층은 산소와 수분이은에 도달하는 것을 방지하기위한 장벽으로 작용하는 반면, 페인트 층은 물리적 손상에 대한 추가 보호 층을 제공합니다.
이 보호 코팅은 빛과은 층의 상호 작용에 크게 영향을 미치지 않습니다. 빛은 여전히 얇은 보호 층을 통과하고은 표면에서 반사됩니다. 보호 된 은색 거울의 전반적인 반사율은 여전히 높으며, 보호되지 않은 은색 거울에 비해 수명이 훨씬 길어집니다.
다른 코팅
알루미늄 코팅과 같은 거울에 사용되는 다른 유형의 표면 코팅도 있습니다. 알루미늄은은보다 저렴하며 빛의 반사기이기도합니다. 가시 스펙트럼에서 약 85-90%의 반사율이 있습니다. 알루미늄 코팅은은 코팅보다 산화에 더 내성이 있지만, 은은 은은만큼 높은 품질의 반사를 제공하지 않을 수 있습니다.
금속 코팅 외에도 유전체 코팅은 거울에도 사용할 수 있습니다. 유전체 코팅은 상이한 유전체 재료의 여러 층 (전기 전도성이 낮은 재료)으로 만들어진다. 이 코팅은 간섭 원리에 따라 작용합니다. 빛이 다중 층을 통과 할 때, 다른 층의 반사 된 빛파는 파장에 따라 서로 강화되거나 서로를 취소합니다. 이를 통해 유전체 코팅 된 미러는 다른 빛의 특정 파장을 반사하도록 설계 될 수 있습니다. 예를 들어, 광학 기기에서 유전체 코팅 된 미러는 다른 색상의 빛을 분리하거나 특정 범위의 파장의 반사를 향상시키는 데 사용될 수 있습니다.
빛과 표면의 상호 작용에 영향을 미치는 요인 - 코팅 거울
코팅 두께
표면 코팅의 두께는 빛과 거울의 상호 작용에 중요한 역할을합니다. 금속 코팅의 경우, 더 두꺼운 코팅은 일반적으로 더 많은 전자가 빛과 상호 작용하여 반사율을 증가시킬 수 있음을 의미합니다. 그러나 코팅이 너무 두껍다면 부서지기 쉽고 균열 또는 박리가 발생하기 쉽습니다.
유전체 코팅의 경우, 원하는 간섭 효과를 달성하기 위해 각 층의 두께가 신중하게 제어됩니다. 층 두께의 작은 변화조차도 다른 파장에서 미러의 반사율을 크게 변화시킬 수 있습니다.
표면 거칠기
미러 코팅의 표면 거칠기는 또한 광 반사에 영향을 미칩니다. 부드러운 표면을 사용하면 빛을보다 스펙트럼 (미러 - 유사) 방식으로 반사시킬 수 있으며, 여기서 반사 된 광선은 서로 평행합니다. 대조적으로, 거친 표면은 다른 방향으로 빛을 산란시켜 확산 반사를 초래합니다. 고품질 미러의 경우 코팅 표면이 매우 매끄 럽습니다. 연마와 같은 제조 공정은 매끄러운 표면 마감을 달성하는 데 사용됩니다.
발생률
빛이 거울 표면에 부딪히는 각도도 반사에 영향을 줄 수 있습니다. 입사각이 증가함에 따라 거울의 반사율이 변할 수 있습니다. 일부 코팅의 경우 반사율이 큰 발생률로 감소 할 수 있습니다. 이는 입사 빛의 각도가 변함에 따라 빛과 코팅 사이의 상호 작용이 변화하기 때문입니다. 빛이 태양열 수집기 또는 자동차 미러와 같은 다양한 각도로 거울을 쳐서 볼 수있는 응용 분야에서, 코팅은 광범위한 각도에 걸쳐 우수한 반사율을 유지하기 위해 설계되어야합니다.
조명 - 코팅 상호 작용을 기반으로 한 응용
가정용 거울
우리의 일상 생활에서 가정용 거울은 표면 코팅 거울의 가장 일반적인 응용 중 하나입니다. 은색 또는 보호 된 은색 거울의 높은 반사율을 통해 우리 자신과 주변의 분명하고 정확한 반사를 볼 수 있습니다. 미러 코팅의 매끄러운 표면은 반사가 날카 롭고 왜곡이 없도록합니다.
광학 기기
망원경, 현미경 및 카메라와 같은 광학 기기에서 거울은 조명을 안내하고 집중시키는 데 중요한 역할을합니다. 유전체 - 코팅 된 거울은 종종 특정 파장의 빛을 반영하도록 정확하게 설계 될 수 있기 때문에 이러한 응용 분야에서 종종 사용됩니다. 예를 들어, 망원경에서, 유전체 코팅이있는 거울을 사용하여 가시 광선을 반사하는데 적외선을 전달하는 동안 천문학적 연구를 위해 다른 기기에 의해 감지 될 수 있습니다.
태양 에너지 시스템
태양열 거울은 태양 에너지 시스템에서 햇빛을 수신기에 집중시키는 데 사용됩니다. 이들 미러의 표면 코팅은 태양 스펙트럼 (가시, 적외선 및 자외선을 포함 함)에서 높은 반사율을 가질 필요가있다. 알루미늄 - 코팅 또는 은색 - 코팅 된 거울은 일반적으로 태양열 수집기에서 사용됩니다. 이 거울에서 햇빛의 발생률은 하루 종일 변화하므로 코팅은 광범위한 각도에 걸쳐 높은 반사율을 유지하기 위해 최적화되어야합니다.
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참조
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- Max, Emil Wolf 출생. "광학의 원리 : 전파 전파 이론, 빛의 간섭 및 회절." Cambridge University Press, 1999.
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