Обыкновенное чистое стекло пропускает 92% падающего на него света. Но его пропускная способность возрастает до 99,27% в том случае, когда на поверхность нанесен тонкий слой другого прозрачного вещества. Бликов на таком стекле не наблюдается, так как отражение лучей практически отсутствует.
Обработанное таким образом стекло уже не могло бы ослеплять прохожих, застекленные картины можно было бы рассматривать под любым углом. Фотографам не надо было бы постоянно бояться ненужных отражений на линзах, мастера оптических приборов были бы в состоянии добиться еще большей прозрачности этих приборов, носителей очков не беспокоило бы часто возникающие обратные отражения от внутренней поверхности стекол…
Разработка методов получения стекла без бликов ведется Екатериной Блоджет в лаборатории Ленгмюра в General Electric Company. За основу сделанного ею открытия положены научные исследования свойств мономолекулярных слоев масляных пленок. Оказывается, что нанесение таких с поев на стекло уничтожает на нем отражения.
Одна мономолекулярная пленка для этого еще недостаточна,— на стекло приходится наносить ряд пленок. Делается это с таким расчетом, чтобы свет, отражаемый от наружной поверхности полимолекулярного слоя, имел противоположную фазу, но вместе с тем и одинаковую интенсивность со светом, отражаемым самим стеклом. Только в таком случае и наступает взаимное уничтожение лучей, а значит, и полное отсутствие отражения.
Толщину слоя, погашающего свет данной длины волны, определить очень легко. Правда, лучи видимого света имеют самые разнообразные длины волн, примерно от 4000 до 7000 ангстрем. Однако если подобрать толщину применительно к желтым лучам, которые в таком случае совершенно не будут отражаться, то та же самая пленка весьма сильно задержит отражение и остальных видимых лучей. Этим условиям могли бы удовлетворять пленки, толщина которых составляет нечетное число четвертей длины волны. Согласно опытам Блоджет наилучшие для белого света результаты получаются с пленкой толщиной в одну четверть длины волны.
Метод нанесения пленок на стекло
Для покрова применяется бариевая соль стеариновой кислоты, получающаяся при помещении капли стеариновой кислоты на поверхность воды, содержащей в растворе какую-либо соль бария. Стеариновая кислота растекается по поверхности, причем ее длинные молекулы правильно ориентируются на поверхности воды, подобно колосьям на ниве. Боковые связи между молекулами стеариновой кислоты достаточно прочны, поэтому при погружении стекла ребром в воду такая пленка увлекается вниз и покрывает с обеих сторон стекло.
Процесс нанесения сравнительно толстого слоя механизирован. Покрываемая пластинка опускается и поднимается с таким расчетом, чтобы на ней образовалось примерно 20 мономолекулярных слоев в минуту. При каждом новом погружении возникает новый мономолекулярный слой точно так же, как и при каждом подъеме пластинки.
Опытами Блоджет было показано, что при известных условиях обработки полученных пленок можно в значительной степени изменять их показатель преломления, подгоняя его, например, к стеклам с высоким показателем преломления.
Это очень важно для успеха опытов с уничтожением отражения. Достигается это таким подбором состава пленок, чтобы они содержали от 50 до 80% стеарата, бария, а остальное приходилось на чистую стеариновую кислоту. Затем производится удаление стеариновой кислоты растворением. На стекле остается скелет из стеарата бария, в котором свободные промежутки заняты воздухом. От количества удаленной стеариновой кислоты и зависит окончательный показатель преломления скелетообразной структуры.
Кроме стеарата бария, Блоджет с успехом испытывала и другие вещества, например, арахидат кадмия» к которому применялась, конечно» своя химическая обработка.
Если покрытие стекла произведено правильно, то удостовериться в этом можно, например, путем рассматривания через стекло черного бархата при освещении его со стороны наблюдателя светом паров натрия. Глаз видит только темноту и не замечает никаких бликов. В случае же не покрытого стекла глаз перестает различать бархат из-за сильно мешающего отражения желтого света. При смотрении через покрытое стекло на синеву неба или на белую бумагу оно будет казаться совершенно чистым, непокрытое же стекло будет казаться слегка дымчатым. Лучше всего это наблюдается на стекле, которое покрыто только на половину своей поверхности.
Недостатки
Большим недостатком описанного метода является малая механическая прочность органических покрытий. Пленки пристают к стеклу сравнительно слабо, так что их без большого труда можно удалить простым вытиранием тряпкой. Из-за этого задерживается внедрение данного метода в практику. Однако это вовсе не значит, что предлагаемый метод будет практически бесполезен.
По видимому, здесь остается, главным образом, изобрести достаточно прочные покрытия. Что в этом отношении можно добиться успеха, показывают старые наблюдения Тэйлора, который нашел, что потускневшие фотографические линзы оказываются более прозрачными, чем чистые, а это может быть приписано влиянию образующихся на поверхности потускневших линз прочных тонких слоев.
Загрузка...
