การเคลือบผิวบนกระจกมีปฏิสัมพันธ์กับแสงอย่างไร?

การเคลือบผิวบนกระจกมีปฏิสัมพันธ์กับแสงอย่างไร?

เป็นซัพพลายเออร์ของกระจกเคลือบผิวฉันได้รับสิทธิพิเศษในการสำรวจโลกที่น่าหลงใหลของวิธีการเคลือบผิวกระจกมีปฏิสัมพันธ์กับแสง การโต้ตอบนี้ไม่เพียง แต่เป็นพื้นฐานของการทำงานของกระจก แต่ยังส่งผลกระทบต่อการใช้งานที่หลากหลายตั้งแต่การใช้ในครัวเรือนในชีวิตประจำวันไปจนถึงเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีระดับสูง

พื้นฐานของการมีปฏิสัมพันธ์กับแสงกับกระจก

เพื่อให้เข้าใจว่าการเคลือบผิวมีปฏิสัมพันธ์กับแสงอย่างไรก่อนอื่นเราต้องเข้าใจหลักการพื้นฐานของการสะท้อนแสง เมื่อแสงกระทบพื้นผิวสิ่งสำคัญสามอย่างสามารถเกิดขึ้นได้: มันสามารถสะท้อนดูดซึมหรือส่งผ่าน ในกรณีของกระจกเป้าหมายคือการเพิ่มการสะท้อนและลดการดูดซึมและการส่งผ่าน

แสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและเมื่อมันกระทบกับพื้นผิวของกระจกสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กของคลื่นแสงจะโต้ตอบกับอนุภาคที่มีประจุ (อิเล็กตรอน) ในการเคลือบกระจก ปฏิสัมพันธ์นี้ทำให้อิเล็กตรอนสั่นและเมื่อพวกมันแกว่งพวกมันจะปล่อยคลื่นแสง ทิศทางของแสงที่ปล่อยออกมานั้นถูกควบคุมโดยกฎแห่งการสะท้อนซึ่งระบุว่ามุมของอุบัติการณ์ (มุมที่แสงกระทบกับพื้นผิว) เท่ากับมุมของการสะท้อน (มุมที่แสงกระเด้งออกจากพื้นผิว)

ประเภทของการเคลือบผิวและแสง - คุณสมบัติการโต้ตอบ

กระจกเคลือบสีเงิน

กระจกเคลือบสีเงินเป็นหนึ่งในประเภทของกระจกที่พบมากที่สุด เงินเป็นตัวสะท้อนแสงที่ยอดเยี่ยมของแสงที่มองเห็นได้เนื่องจากการนำไฟฟ้าสูง อิเล็กตรอนอิสระในเงินสามารถแกว่งได้อย่างง่ายดายเพื่อตอบสนองต่อสนามไฟฟ้าของคลื่นแสงที่ตกกระทบ เมื่อแสงกระทบกระจกเคลือบสีเงินอิเล็กตรอนเหล่านี้จะดูดซับพลังงานของแสงอย่างรวดเร็วแล้วปล่อยออกมาทำให้เกิดการสะท้อนที่มีคุณภาพสูง

การสะท้อนแสงของกระจกเคลือบสีเงินอาจค่อนข้างสูงโดยทั่วไปประมาณ 95 - 98% ในสเปกตรัมแสงที่มองเห็นได้ อย่างไรก็ตามเงินก็มีแนวโน้มที่จะเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อน เมื่อเงินออกซิไดซ์มันจะสร้างชั้นของออกไซด์สีเงินบนพื้นผิวซึ่งสามารถลดการสะท้อนแสงและทำให้กระจกมีลักษณะสีเหลืองหรือหมองคล้ำ เพื่อป้องกันการเคลือบสีเงินชั้นป้องกันมักจะถูกนำไปใช้ที่ด้านบน

กระจกสีเงินที่ได้รับการป้องกัน

กระจกสีเงินป้องกันแก้ไขปัญหาของการออกซิเดชั่นเงิน ชั้นป้องกันซึ่งมักจะทำจากวัสดุเช่นทองแดงและสีจะถูกเพิ่มเข้ามาในด้านบนของการเคลือบสีเงิน ชั้นทองแดงทำหน้าที่เป็นอุปสรรคในการป้องกันไม่ให้ออกซิเจนและความชื้นถึงเงินในขณะที่ชั้นสีให้การป้องกันชั้นเพิ่มเติมจากความเสียหายทางกายภาพ

การเคลือบป้องกันนี้ไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานร่วมกันของแสงกับชั้นเงินอย่างมีนัยสำคัญ แสงยังคงผ่านชั้นป้องกันบาง ๆ และสะท้อนออกจากพื้นผิวเงิน การสะท้อนแสงโดยรวมของกระจกสีเงินที่ได้รับการป้องกันยังคงสูงและมีอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่าเมื่อเทียบกับกระจกสีเงินที่ไม่มีการป้องกัน

สารเคลือบอื่น ๆ

นอกจากนี้ยังมีการเคลือบผิวประเภทอื่น ๆ ที่ใช้ในกระจกเช่นการเคลือบอลูมิเนียม อลูมิเนียมมีราคาถูกกว่าเงินและยังเป็นตัวสะท้อนแสงที่ดี มันมีการสะท้อนแสงประมาณ 85 - 90% ในสเปกตรัมที่มองเห็นได้ การเคลือบอลูมิเนียมมีความทนทานต่อการเกิดออกซิเดชันมากกว่าการเคลือบสีเงิน แต่อาจไม่ให้คุณภาพสูงเท่าสีเงิน

นอกจากการเคลือบโลหะแล้วยังสามารถใช้สารเคลือบอิเล็กทริกได้กับกระจก การเคลือบอิเล็กทริกทำจากวัสดุอิเล็กทริกที่แตกต่างกันหลายชั้น (วัสดุที่มีค่าการนำไฟฟ้าต่ำ) การเคลือบเหล่านี้ทำงานตามหลักการของการแทรกแซง เมื่อแสงผ่านหลายเลเยอร์คลื่นแสงสะท้อนจากเลเยอร์ที่แตกต่างกันไม่ว่าจะเป็นการเสริมหรือยกเลิกซึ่งกันและกันขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นของพวกเขา สิ่งนี้ช่วยให้กระจกเคลือบอิเล็กทริกได้รับการออกแบบมาเพื่อสะท้อนความยาวคลื่นเฉพาะของแสงในขณะที่ส่งสัญญาณอื่น ๆ ตัวอย่างเช่นในเครื่องมือออพติคอลกระจกอิเล็กทริก - เคลือบสามารถใช้เพื่อแยกสีที่แตกต่างกันของแสงหรือเพื่อเพิ่มการสะท้อนของช่วงความยาวคลื่นเฉพาะ

ปัจจัยที่มีผลต่อการทำงานร่วมกันของแสงกับกระจกเคลือบผิว

ความหนาของการเคลือบ

ความหนาของการเคลือบผิวมีบทบาทสำคัญในการทำงานร่วมกันของแสงกับกระจก สำหรับการเคลือบโลหะโดยทั่วไปแล้วการเคลือบที่หนาขึ้นหมายถึงอิเล็กตรอนที่มีอยู่มากขึ้นในการโต้ตอบกับแสงซึ่งสามารถเพิ่มการสะท้อนแสง อย่างไรก็ตามหากการเคลือบหนาเกินไปมันอาจจะเปราะและมีแนวโน้มที่จะแตกหรือ delamination มากขึ้น

ในกรณีของการเคลือบอิเล็กทริกความหนาของแต่ละชั้นจะถูกควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อให้ได้เอฟเฟกต์สัญญาณรบกวนที่ต้องการ แม้แต่การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในความหนาของชั้นก็สามารถเปลี่ยนการสะท้อนแสงของกระจกได้อย่างมีนัยสำคัญ

ความขรุขระ

ความขรุขระพื้นผิวของการเคลือบกระจกยังส่งผลต่อการสะท้อนแสง พื้นผิวที่เรียบช่วยให้แสงสะท้อนในลักษณะพิเศษ (กระจก - เหมือน) ที่ซึ่งรังสีแสงที่สะท้อนกลับถูกขนานกัน ในทางตรงกันข้ามพื้นผิวที่ขรุขระทำให้แสงสว่างในทิศทางที่แตกต่างกันส่งผลให้เกิดการสะท้อนแบบกระจาย สำหรับกระจกที่มีคุณภาพสูงพื้นผิวของการเคลือบจะต้องราบรื่นมาก กระบวนการผลิตเช่นการขัดจะใช้เพื่อให้ได้ผิวที่เรียบเนียน

มุมอุบัติการณ์

มุมที่แสงกระทบพื้นผิวกระจกสามารถส่งผลกระทบต่อการสะท้อนกลับ เมื่อมุมของอุบัติการณ์เพิ่มขึ้นการสะท้อนแสงของกระจกอาจเปลี่ยนไป สำหรับการเคลือบบางอย่างการสะท้อนแสงอาจลดลงในมุมที่มีขนาดใหญ่ของอุบัติการณ์ นี่เป็นเพราะปฏิสัมพันธ์ระหว่างแสงและการเคลือบจะเปลี่ยนไปเมื่อมุมของแสงตกกระทบเปลี่ยนไป ในแอปพลิเคชันที่แสงอาจตีกระจกในมุมต่าง ๆ เช่นในนักสะสมแสงอาทิตย์หรือกระจกยานยนต์การเคลือบจะต้องได้รับการออกแบบมาเพื่อรักษาการสะท้อนแสงที่ดีในมุมกว้างของมุม

แอปพลิเคชันที่อิงจากการโต้ตอบแบบแสง - การเคลือบ

กระจกครัวเรือน

ในชีวิตประจำวันของเรากระจกครัวเรือนเป็นหนึ่งในแอพพลิเคชั่นที่พบบ่อยที่สุดของกระจกเคลือบผิว การสะท้อนแสงสูงของกระจกสีเงินที่เคลือบด้วยเงินหรือป้องกันช่วยให้เราเห็นภาพสะท้อนที่ชัดเจนและแม่นยำของตัวเราและสภาพแวดล้อมของเรา พื้นผิวที่เรียบของการเคลือบกระจกช่วยให้มั่นใจได้ว่าการสะท้อนนั้นคมชัดและปราศจากการบิดเบือน

เครื่องมือออพติคอล

ในเครื่องมือออพติคอลเช่นกล้องโทรทรรศน์กล้องจุลทรรศน์และกล้องกระจกมีบทบาทสำคัญในการชี้นำและโฟกัสแสง กระจกอิเล็กทริก - เคลือบมักใช้ในแอปพลิเคชันเหล่านี้เพราะสามารถออกแบบมาได้อย่างแม่นยำเพื่อสะท้อนความยาวคลื่นเฉพาะของแสง ตัวอย่างเช่นในกล้องโทรทรรศน์กระจกที่มีการเคลือบอิเล็กทริกสามารถใช้เพื่อสะท้อนแสงที่มองเห็นได้ในขณะที่ส่งแสงอินฟราเรดซึ่งสามารถตรวจพบได้โดยเครื่องมืออื่น ๆ สำหรับการวิจัยทางดาราศาสตร์

ระบบพลังงานแสงอาทิตย์

กระจกพลังงานแสงอาทิตย์ถูกใช้ในระบบพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อให้ความสนใจกับแสงแดดบนตัวรับสัญญาณ การเคลือบผิวของกระจกเหล่านี้จำเป็นต้องมีการสะท้อนแสงสูงในสเปกตรัมแสงอาทิตย์ (ซึ่งรวมถึงแสงที่มองเห็น, อินฟราเรดและแสงอัลตราไวโอเลต) อลูมิเนียม - กระจกเคลือบหรือสีเงิน - เคลือบมักใช้ในนักสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ มุมของอุบัติการณ์ของแสงแดดในกระจกเหล่านี้เปลี่ยนแปลงตลอดทั้งวันดังนั้นการเคลือบจะต้องได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อรักษาความสะท้อนแสงสูงในมุมกว้างของมุม

ติดต่อเพื่อจัดซื้อจัดจ้าง

หากคุณสนใจในกระจกเคลือบผิวผลิตภัณฑ์ไม่ว่าจะเป็นการใช้งานในครัวเรือนเครื่องมือออพติคอลหรือระบบพลังงานแสงอาทิตย์เราอยู่ที่นี่เพื่อให้คุณมีโซลูชั่นที่มีคุณภาพสูง ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราสามารถทำงานร่วมกับคุณเพื่อทำความเข้าใจกับข้อกำหนดเฉพาะของคุณและแนะนำการเคลือบกระจกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันของคุณ โปรดติดต่อเราเพื่อเริ่มการอภิปรายการจัดซื้อจัดจ้าง

การอ้างอิง

• Hecht, Eugene "เลนส์" Addison - Wesley, 2002
• เกิดแม็กซ์และเอมิลวูล์ฟ "หลักการของเลนส์: ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าของการแพร่กระจายการรบกวนและการเลี้ยวเบนของแสง" สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ 2542
• Malitson, IH "การเปรียบเทียบ interspecimen ของดัชนีการหักเหของซิลิกาที่หลอมละลาย" วารสาร Optical Society of America, Vol. 55, no. 10, 1965, pp. 1205 - 1208