SCIENCE 3D | 반사 방지 코팅

무슨 일이 일어났나

코팅하지 않은 공기–유리 면 하나는 수직으로 온 빛의 4~5 % 를 되비춰, 렌즈를 여러 장 겹친 현미경 대물렌즈는 반사 손실만으로 투과율이 약 50 % 까지 떨어질 수 있습니다(FSU 자기장 연구소).

그래서 알맞은 굴절률의 얇은 막을 빛 파장의 1/4 두께로 입히면, 막 윗면과 아랫면에서 반사된 빛이 서로 간섭해 반사가 줄어듭니다(FSU).

1/4 파장 막을 한 번 오가는 길은 반 파장이라 두 반사가 엇박자가 되는데, 시뮬레이터에서 두 파원 간격을 반 파장(파장 4 cm 에 2 cm)으로 두면 엔진 격자의 15 cm 떨어진 곳에서 두 파원을 잇는 방향의 출렁임이 0.03 으로 정면(0.20)의 약 1/6 입니다.

막 재료로는 플루오린화 마그네슘(MgF₂) 등이 쓰이고, 여러 겹 코팅은 보이는 빛을 99.9 % 넘게 통과시킵니다(FSU).

여러 겹 코팅은 살짝 초록빛, 한 겹 코팅은 보랏빛을 띠어, 코팅 렌즈를 비스듬히 보면 그 색이 비칩니다(FSU).

💡 생활 속 예시

안경점에서 코팅한 안경알을 형광등 아래 비스듬히 기울이면 초록빛이나 보랏빛이 살짝 비칩니다.
폰 뒷면 카메라 렌즈를 비스듬히 들여다보면, 렌즈 겉에 보랏빛 · 초록빛 반사가 어른거립니다.

어떤 부품이 무엇을 하나

유리 렌즈 — 빛을 꺾어 상을 맺는 본체 — 코팅이 없으면 면마다 빛의 4~5 % 를 되비춥니다.
1/4 파장 두께의 얇은 막 — 알맞은 굴절률의 막(예: MgF₂)으로, 윗면과 아랫면의 두 반사가 엇박자가 되게 합니다.
여러 겹 막 — 막을 여러 겹 쌓아 여러 색에서 반사를 줄여, 보이는 빛을 99.9 % 넘게 통과시킵니다.

빛이 렌즈에 닿으면 코팅 막의 윗면에서 일부가 반사됩니다.
나머지 빛은 막을 지나 막과 유리의 경계에서 또 일부가 반사됩니다.
아래쪽 반사는 막을 한 번 오가며 반 파장(1/4 파장 × 2)만큼 더 가서 위쪽 반사와 엇박자가 됩니다.
엇박자인 두 반사가 서로 지워 렌즈가 되비추는 빛이 줄고, 그만큼 더 많은 빛이 렌즈를 지나갑니다.

확인된 값

코팅하지 않은 공기–유리 면 하나가 수직으로 온 빛의 4~5 % 를 반사: 4–5 % 출처
알맞은 굴절률의 반사 방지막을 빛 파장의 1/4 두께로 입힌다: λ/4 출처
유리 겉면에서 반사된 빛들이 서로 간섭(보강 · 상쇄)한다: interference 출처
반사 방지 얇은 막 재료의 하나: 플루오린화 마그네슘 (MgF₂): MgF₂ 출처
여러 겹 코팅은 보이는 빛 투과율 99.9 % 넘게: 99.9 % 출처
렌즈가 많은 대물렌즈를 코팅하지 않으면 반사 손실만으로 투과율이 약 50 % 로: 50 % 출처
여러 겹 코팅은 살짝 초록빛, 한 겹 코팅은 보랏빛을 띤다: greenish vs purplish 출처

반사 방지 코팅

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💡 생활 속 예시

어떤 부품이 무엇을 하나

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같은 단원 · 빛의 파동성