ИСТОРИЯ ТЕХНИКИ, ТЕХНОЛОГИИ, ПРЕДМЕТОВ ВОКРУГ НАС
Бесплатная библиотека / Справочник / История техники, технологии, предметов вокруг нас

Просветление оптики - это нанесение на поверхность линз, граничащих с воздухом, тончайшей пленки или нескольких пленок одна поверх другой. Это необходимо для увеличения светопропускания оптической системы.

Показатель преломления таких пленок меньше показателя преломления стекол линз (не всегда).

Просветляющие пленки уменьшают отражение падающего света от поверхности оптического элемента, соответственно улучшая светопропускание системы и контраст оптического изображения.

Бинокль с просветленной оптикой

Просветленный объектив требует бережного обращения, так как пленки, нанесенные на поверхность линз, легко повредить. Кроме того, тончайшие пленки загрязнений (жир, масло) на поверхности просветляющего покрытия нарушают его работу и резко увеличивают отражение света от загрязненной поверхности. Следует помнить, что следы пальцев со временем разрушают просветляющее покрытие.

По методике нанесения и составу просветляющего покрытия просветление бывает физическим (напыление в вакууме) и химическим (травление). Травление применяли на заре эпохи просветления.

Метод формирования моно- и мультимолекулярных пленок был разработан Ирвингом Ленгмюром и его ученицей Кэтрин Блоджетт в 1930-х годах. В настоящий время данная технология, названная методом Ленгмюра-Блоджетт, активно используется в производстве современных электронных приборов.

Принципиальная схема получения пленок Ленгмюра-Блоджетт (нажмите для увеличения)

Еще в школе Кэтрин Блоджетт приняла твердое решение стать ученым. Но, хотя оценки по физике и математике у нее были отличные, осуществить это было непросто - в начале XX века подобная карьера считалась неподходящей для женщины. Помог случай.

Перед окончанием школы, во время рождественских каникул 1916 года, она присоединилась к экскурсии по исследовательскому центру компании General Electric (GE) в Шенектеди, штат Нью-Йорк, где ее отец когда-то работал начальником патентного отдела. Один из исследователей, химик Ирвинг Лэнгмюр, помнивший Джорджа Блоджетта, обратил внимание на девушку, проявлявшую интерес к научной работе. Энтузиазм Кэтрин произвел на него впечатление, и он посоветовал ей продолжить образование.

В Чикагском университете, куда Кэтрин поступила в 1917 году, она занималась исследованием поглощения газов углем и совершенствованием конструкции противогаза. Впечатленный ее успехами, спустя два года Лэнгмюр нанял ее на работу в качестве своего ассистента.

Кэтрин стала первой женщиной-исследователем, нанятой на работу в GE (руководству компании никогда не пришлось жалеть об этом). Первые несколько лет под руководством Лэнгмюра она занималась усовершенствованием ламп накаливания, а в 1924 году отправилась в Великобританию, в знаменитую Кавендишскую лабораторию, которой руководил лауреат Нобелевской премии по химии 1908 года сэр Эрнст Резерфорд.

Спустя два года Кэтрин уже в звании доктора вернулась в родную компанию и вместе с Лэгмюром занялась химией тонких пленок. Итогом исследований мономолекулярных (толщиной в одну молекулу) слоев на поверхности жидкости стало присуждение Лэнгмюру в 1932 году Нобелевской премии по химии.

Пленки Лэнгмюра оставались чисто научным феноменом, способным разве что объяснить цвет мыльных пузырей и бензиновой пленки на воде, до тех пор пока Блоджетт, известная в компании как Кэти, в середине 1930-х годов не нашла способ переноса мономолекулярных пленок на твердые пластинки (до сих пор этот способ известен как метод Лэнгмюра-Блоджетт) и не обнаружила, что пленки можно наносить одна на другую.

Кэтрин пришла в голову мысль: ведь если каждая толщина имеет свой "интерференционный" цвет, то, нанеся нужное количество слоев, можно сделать обычное стекло (отражающее до 10% падающего света) полностью, на 99%, прозрачным! Оптимальной оказалась пленка из 44 слоев стеарата бария (близкого родственника мыла), и в 1938 году компания GE объявила о создании "невидимого" (просветленного) стекла, знакомого ныне практически каждому, кто хоть раз видел бинокль или фотообъектив.

Автор: С.Апресов