Оптический фильтр. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Оптический фильтр - устройство для фильтрации частотного либо углового спектра оптического излучения.
Частотные О. ф. (светофильтры) используются для выделения или подавления нек-рого заданного участка спектра широкополосного оптич. излучения. Осн. характеристики таких О. ф.: отношение ср. длины волны

к ширине полосы пропускания (поглощения)

; контрастность - отношение коэф. пропускания фильтра в максимуме прозрачности к коэф. пропускания вне полосы пропускания. В зависимости от используемого физ. механизма частотные О. ф. разделяются на абсорбционные, интерференционные, поляризационные, дисперсионные и др.
Абсорбционные О. ф. (окрашенные стёкла, пластмассы, плёнки, поглощающие растворы и т. п.) изготовляются из компонент, полосы селективного поглощения к-рых, накладываясь, перекрывают достаточно широкий спектральный диапазон, оставляя свободным нек-рый заданный участок спектра, к-рый и образует полосу пропускания данного О. ф. Величина

для таких фильтров обычно не превышает 10. В интерференционных фильтрах используется интерференция волн, отражённых от двух или более параллельных друг другу поверхностей, в результате чего коэф. пропускания такого О. ф. периодически зависит от длины волны падающего на него излучения. При использовании многослойных диэлектрич. покрытий в качестве отражающих поверхностей оказывается возможным получать О. ф. с шириной полосы менее 1 нм при прозрачности в максимуме до 80%. Действие поляризационных фильтров основано на интерференции поляризованных лучей. Простейший поляризац. фильтр Вуда состоит из двух параллельных поляризаторов и установленной между ними двулучепреломляющей кристаллич. пластинки. При использовании комбинации таких фильтров (т. н. фильтр Лио) возможно получение весьма узких полос прозрачности (до 10^-2 нм,

~10⁵). В дисперсионных О. ф. используется зависимость показателя преломления от длины волны. Типичные величины отношения

в таких фильтрах составляют 10

20.
О. ф. угл. спектра (т. н. пространственный фильтр) предназначен для устранения искажений волнового фронта дифракц. пучка оптич. излучения и представляет собой конструкцию из двух собирающих линз, в общем фокусе к-рых установлена диафрагма. Диаметр диафрагмы выбирается в 1,5 - 2 раза большим диаметра пятна, получающегося в фокальной плоскости линзы при фокусировке ею гауссовского пучка с дифракционной расходимостью. При использовании таких фильтров в мощных лазерных системах пространство между линзами вакуумируется для предотвращения пробоя воздуха.

Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса?
(Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды.
Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

Оптический фильтр

Литература по оптическим фильтрам