编者许阿娟、朱嘉雯、林佳芬、陈志隆第四章光学.PDFVIP

學 系 統 設 計 進 階 篇 第 四 章 學 材 料 (2001 年第 一 版 ;僅 供 教 學 與 研 究 參 考 ， 請 勿 作 商 業 用 途 。 ) 編 者 :許 阿 娟 、 朱 嘉 雯 、 林 佳 芬 、 陳 志 隆 四 章 光 學 材 料 (Optical Material) 學 系 統 的 設 計 也 包 括 了 選 定 合 適 的 材 料 。這 與 光譜 範 圍 、環 境 及其 應 用 有 關 。 玻 璃 是 最 常 見 的 學 材 料 ，普 遍 地 被 應 用 。 事 實 上 ， 玻 璃 是 個泛 稱 ，它涵 蓋 了 多 種 的 材 料 ， 從 多 晶 的 紅 外 材 料 到 反 射 鏡 都 是 。 任 何 學 系 統 的 成 像 品 質 與 所 使 用 的 波 長 有 關 （ 若 沒有 其 他 的 效 應 則 是 由 實 際 的 繞 射 所 影 響 ） 。 學 材 料 的 折 射 率 隨 波 長 而 變 稱 為 色 散 （dispersion ） ， 而 因 為 色 散 引 起 的 學 成 像 缺 陷 則 稱 為 色 像 差 （chromatic aberration ）。 色 像 差 與 單 色 像 差 （ monochromatic aberration ） 分 開 討 論 是 因 它 們 可 以 自 己 存 在 ，除 非 色 像 差 是 由 單 色 像 差 所 引 起 。 4.1 光 學 材 料 的 指 定 (Specifying Optical Materials) 在 學 設 計 中 ，決 定 材 料 有 幾 個 重 要 的 因 素 。 如 上 所 述 ， 最 重 要 的 通 常 是 色 散 (dispersion) ， 但 仍 有 其 他 的 因 素 需 要 被 考 慮 。 例 如 ，溫 度 特 徵 、 重 量 、機 械 及 學 性 質 、 可 用 性 及 售 價 。 這 些 條 件 中 有 許 多 並 不 直接 影 響 到 電 腦 的 計 算 過 程 ， 有些 也 不 太 容 易 量 ，不 過 一 旦 數 據 是 可 以 量 化且 有 利 用 價 值 時 ，對 於 設 計 者 而 言 ，就 可 以 放 入 計 算 過 程 加 以 考 慮 。 4.1 色 散 (Dispersion) 許 多 學 材 料 的 折 射 率 是 由 Sellmeier 公 式 來 描 述 ， 其形 如 下 ： 2 b