#怪物猎人Rise# ⚡熱騰騰出爐！Monster Hunter Rise 開發團隊特報 第3回
為大家採訪Monster Hunter Rise音效總監田中先生以及首席作曲家堀先生！
Monster Hunter Rise 開發團隊特報 第3回
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大家好！我是位於Monster Hunter Rise開發團隊辦公室的特報員柴田！
在Monster Hunter Rise第三次的報導企劃中，我們來到了聲音製作團隊，為大家採訪音效總監田中先生以及首席作曲家堀先生！以下是我的報導！
Q1.首先請兩位簡單自我介紹（聊聊自己在Monster Hunter Rise中負責怎樣的工作等等）。
A1.田中：我是音效總監田中浩介，
負責構想並監修整體音效，以及管理時程等工作。
也會實際製作音效。簡單說明的話，就是製作像翔蟲的移動音效或標題LOGO的音效等等。請多多指教。
A1.堀：我是首席作曲家堀諭史。
在Monster Hunter Rise是負責監修遊戲整體的音樂和各魔物音樂方面的構想（像是要用那些樂器或怎樣的規模等等），以及統籌其他作曲家。
請多多指教。
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Q2.請問Monster Hunter Rise裡的音效，有根據某種印象或是有朝怎樣的方向製作嗎？
A2.田中：Monster Hunter Rise的音效核心理念是『容易留在腦海中的音效』。
如果把『Monster Hunter: World』和『Monster Hunter World: Iceborne』的音效形容成是『堆疊而成的纖細藝術』，那Monster Hunter Rise的音效就是『用注入靈魂的聲音來傳達的音效』，整體方向大概就是這樣。
另外，核心理念的基礎當中也有『向Monster Hunter系列致敬』的想法，雖然本作中有用到許多新製作的音效，但也有刻意使用各系列中令人感到懷念的音效。
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Q3.從TGS上已經公開的大社遺跡實機影片中，好像可以隨著獵人移動的位置，
聽見非常真實的鳥叫聲等環境音效是嗎？
A3.田中：為了讓本作的大社遺跡等新的遊戲地圖能夠更具真實感，我們有去各個地方進行實地取材，真的收錄到很多像是野鳥叫聲、蟬聲、洞窟的環境聲響和寺院的鐘聲等等。我們在遊戲中放入很多這種『真正的聲音』，所以才能重現宛如生態環境的音效，我想這就是大家聽起來聲音很真實的原因。
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Q4.從PV等影片所用的BGM中，能聽見很多種樂器的聲音，想請教是怎麼進行錄音的呢？
A4.堀：我們在錄音的時候有用到各式各樣的樂器。像尺八、三味線、篠笛、琴這些樂器就不用說，還有琵琶、篳篥、龍笛、締太鼓、摺鉦、神樂鈴、法螺貝等，從大家熟知的樂器到只有特殊機會才能聽到的稀有樂器都有用到。
除了和樂器以外，為了呈現具有Monster Hunter特色的魔物魄力和宏大的世界觀，也有用到管弦樂團進行錄音。
管弦樂團是根據使用部份與使用的魔物，分別在日本、洛杉磯、倫敦多個不同的國家進行錄音。
強大的魔物跟編制比較大的樂曲，主要都在倫敦的艾比路錄製。
而且，除了樂器之外，也錄了其他各種類型的歌曲。
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Q5.在先前公開的『英雄之証：RISE Ver.』當中已經有聽到歌聲，想請教這次的樂曲當中有用到『歌聲（聲樂？）』是嗎？
A5. 堀：英雄之証：RISE Ver.中的確有用到由24人組成的合唱團所唱的歌聲。
是結合了和樂器、歌聲、管弦樂等要素來構成，前所未有的英雄之証。
本作的英雄之証是面臨百龍夜行的神火村居民們，為了鼓舞自己和玩家，想藉由歌唱來守護村里而製作的樂曲。
其中還有『神火村』、『百龍夜行』的旋律同時歌唱的部份，還請大家務必試著找找看。
Q5.5.擁有專屬樂曲的魔物所使用的主題曲也是以Monster Hunter Rise的風格製作嗎？
A5.5.堀：出於『向Monster Hunter系列致敬』的想法，我們並沒有大幅改變原曲，而是保留原曲的優點再融合本作的風格，將整首樂曲進行改編。
因為遊戲導演的一瀨先生有提出「在所有曲子中加入歌聲吧」，所以不只本作魔物的主題曲，歷代魔物的樂曲中也都有加入歌聲或其他聲音進行改編。
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Q6.Monster Hunter Rise中的獵人會出聲說話，請問大概有幾種語音類型可以選擇呢？
A6.田中：關於具體的數量，請容我先賣個關子，但我們準備了足以讓大家不知從何選起的種類/內容。
這次的獵人不單單只有動作語音，也會進行『對話』，相信大家應該能從各種語音類型中聽出某種類似『個性』的感覺。劇本作家有根據每種語音類型思考設定，並為其設計了對話，這部份真的做得非常好。
會很自然地讓人聯想到『這種聲音的獵人，一定是過著這樣的狩獵生活吧！』。所以從好的方面來想，真的會很難抉擇到底要選哪種語音類型才好。
柴田: 而且語音除了日語、英語，還可以選Monster Hunter世界裡的語言（魔物獵人語言）。實在會讓人不知從何選起！當然，本作也跟以往系列作品一樣，可以自由設定成只有吆喝聲或設定對話的頻率，請隨自己的喜好進行設定！
Q6.5.話說，為什麼Monster Hunter Rise的獵人突然會說話了呢？
A6.5.田中：因為我們希望獵人的語音能成為玩家們互相溝通的管道。
至今出在攜帶型遊戲機上的Monster Hunter，大家都是拿著遊戲機聚在一起，一邊直接溝通一邊狩獵。基於想讓那些無法實際跟其他人聚在一起遊玩的玩家，也能感受當時的那種「緊張刺激感」，於是我們認為，或許藉由獵人的語音可以實現那樣的情境。
並且希望透過遊戲內的語音，讓玩家可以不需要仰賴語音通話功能或其他社群應用程式，藉此降低彼此溝通的難度。
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Q7.雖然可透過連線與全世界的玩家遊玩，但每位獵人都有自行設定的聲音，這樣也能溝通嗎？（自己設定的語言？其他玩家設定的語言？）
A7.田中：每位玩家會套用各自在遊戲內所設定的聲音語言進行遊玩。
對方玩家聽到的語音也會是對方所設定的聲音語言，
所以在狩獵過程中是可以確實溝通的。
希望大家都能透過遊戲內的獵人語音，積極地與全世界的玩家進行溝通。
柴田: 不僅能和全世界的獵人一起狩獵，還能用彼此可以理解的語言聽到對方獵人的聲音，真的是很貼心呢！而且還能將其他玩家的語音設定為On或Off喔！
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柴田特報員的總結：
非常感謝田中先生和堀先生！既然是帶著向Monster Hunter系列致敬的理念，並且展現Monster Hunter Rise原創特色的音效與音樂，想必絕對很值得欣賞！蔚為話題的「獵人會說話的設定」背後，原來是想提供玩家「緊張刺激感」。
為大家採訪Monster Hunter Rise音效總監田中先生以及首席作曲家堀先生！
Monster Hunter Rise 開發團隊特報 第3回
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大家好！我是位於Monster Hunter Rise開發團隊辦公室的特報員柴田！
在Monster Hunter Rise第三次的報導企劃中，我們來到了聲音製作團隊，為大家採訪音效總監田中先生以及首席作曲家堀先生！以下是我的報導！
Q1.首先請兩位簡單自我介紹（聊聊自己在Monster Hunter Rise中負責怎樣的工作等等）。
A1.田中：我是音效總監田中浩介，
負責構想並監修整體音效，以及管理時程等工作。
也會實際製作音效。簡單說明的話，就是製作像翔蟲的移動音效或標題LOGO的音效等等。請多多指教。
A1.堀：我是首席作曲家堀諭史。
在Monster Hunter Rise是負責監修遊戲整體的音樂和各魔物音樂方面的構想（像是要用那些樂器或怎樣的規模等等），以及統籌其他作曲家。
請多多指教。
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Q2.請問Monster Hunter Rise裡的音效，有根據某種印象或是有朝怎樣的方向製作嗎？
A2.田中：Monster Hunter Rise的音效核心理念是『容易留在腦海中的音效』。
如果把『Monster Hunter: World』和『Monster Hunter World: Iceborne』的音效形容成是『堆疊而成的纖細藝術』，那Monster Hunter Rise的音效就是『用注入靈魂的聲音來傳達的音效』，整體方向大概就是這樣。
另外，核心理念的基礎當中也有『向Monster Hunter系列致敬』的想法，雖然本作中有用到許多新製作的音效，但也有刻意使用各系列中令人感到懷念的音效。
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Q3.從TGS上已經公開的大社遺跡實機影片中，好像可以隨著獵人移動的位置，
聽見非常真實的鳥叫聲等環境音效是嗎？
A3.田中：為了讓本作的大社遺跡等新的遊戲地圖能夠更具真實感，我們有去各個地方進行實地取材，真的收錄到很多像是野鳥叫聲、蟬聲、洞窟的環境聲響和寺院的鐘聲等等。我們在遊戲中放入很多這種『真正的聲音』，所以才能重現宛如生態環境的音效，我想這就是大家聽起來聲音很真實的原因。
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Q4.從PV等影片所用的BGM中，能聽見很多種樂器的聲音，想請教是怎麼進行錄音的呢？
A4.堀：我們在錄音的時候有用到各式各樣的樂器。像尺八、三味線、篠笛、琴這些樂器就不用說，還有琵琶、篳篥、龍笛、締太鼓、摺鉦、神樂鈴、法螺貝等，從大家熟知的樂器到只有特殊機會才能聽到的稀有樂器都有用到。
除了和樂器以外，為了呈現具有Monster Hunter特色的魔物魄力和宏大的世界觀，也有用到管弦樂團進行錄音。
管弦樂團是根據使用部份與使用的魔物，分別在日本、洛杉磯、倫敦多個不同的國家進行錄音。
強大的魔物跟編制比較大的樂曲，主要都在倫敦的艾比路錄製。
而且，除了樂器之外，也錄了其他各種類型的歌曲。
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Q5.在先前公開的『英雄之証：RISE Ver.』當中已經有聽到歌聲，想請教這次的樂曲當中有用到『歌聲（聲樂？）』是嗎？
A5. 堀：英雄之証：RISE Ver.中的確有用到由24人組成的合唱團所唱的歌聲。
是結合了和樂器、歌聲、管弦樂等要素來構成，前所未有的英雄之証。
本作的英雄之証是面臨百龍夜行的神火村居民們，為了鼓舞自己和玩家，想藉由歌唱來守護村里而製作的樂曲。
其中還有『神火村』、『百龍夜行』的旋律同時歌唱的部份，還請大家務必試著找找看。
Q5.5.擁有專屬樂曲的魔物所使用的主題曲也是以Monster Hunter Rise的風格製作嗎？
A5.5.堀：出於『向Monster Hunter系列致敬』的想法，我們並沒有大幅改變原曲，而是保留原曲的優點再融合本作的風格，將整首樂曲進行改編。
因為遊戲導演的一瀨先生有提出「在所有曲子中加入歌聲吧」，所以不只本作魔物的主題曲，歷代魔物的樂曲中也都有加入歌聲或其他聲音進行改編。
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Q6.Monster Hunter Rise中的獵人會出聲說話，請問大概有幾種語音類型可以選擇呢？
A6.田中：關於具體的數量，請容我先賣個關子，但我們準備了足以讓大家不知從何選起的種類/內容。
這次的獵人不單單只有動作語音，也會進行『對話』，相信大家應該能從各種語音類型中聽出某種類似『個性』的感覺。劇本作家有根據每種語音類型思考設定，並為其設計了對話，這部份真的做得非常好。
會很自然地讓人聯想到『這種聲音的獵人，一定是過著這樣的狩獵生活吧！』。所以從好的方面來想，真的會很難抉擇到底要選哪種語音類型才好。
柴田: 而且語音除了日語、英語，還可以選Monster Hunter世界裡的語言（魔物獵人語言）。實在會讓人不知從何選起！當然，本作也跟以往系列作品一樣，可以自由設定成只有吆喝聲或設定對話的頻率，請隨自己的喜好進行設定！
Q6.5.話說，為什麼Monster Hunter Rise的獵人突然會說話了呢？
A6.5.田中：因為我們希望獵人的語音能成為玩家們互相溝通的管道。
至今出在攜帶型遊戲機上的Monster Hunter，大家都是拿著遊戲機聚在一起，一邊直接溝通一邊狩獵。基於想讓那些無法實際跟其他人聚在一起遊玩的玩家，也能感受當時的那種「緊張刺激感」，於是我們認為，或許藉由獵人的語音可以實現那樣的情境。
並且希望透過遊戲內的語音，讓玩家可以不需要仰賴語音通話功能或其他社群應用程式，藉此降低彼此溝通的難度。
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Q7.雖然可透過連線與全世界的玩家遊玩，但每位獵人都有自行設定的聲音，這樣也能溝通嗎？（自己設定的語言？其他玩家設定的語言？）
A7.田中：每位玩家會套用各自在遊戲內所設定的聲音語言進行遊玩。
對方玩家聽到的語音也會是對方所設定的聲音語言，
所以在狩獵過程中是可以確實溝通的。
希望大家都能透過遊戲內的獵人語音，積極地與全世界的玩家進行溝通。
柴田: 不僅能和全世界的獵人一起狩獵，還能用彼此可以理解的語言聽到對方獵人的聲音，真的是很貼心呢！而且還能將其他玩家的語音設定為On或Off喔！
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柴田特報員的總結：
非常感謝田中先生和堀先生！既然是帶著向Monster Hunter系列致敬的理念，並且展現Monster Hunter Rise原創特色的音效與音樂，想必絕對很值得欣賞！蔚為話題的「獵人會說話的設定」背後，原來是想提供玩家「緊張刺激感」。
我的天，疯了疯了，首页疯了[笑cry][笑cry][笑cry]
已经不仅仅是抑制不住体内的洪荒之力介么简单了，已经开始……（dbq，词汇量缺乏，无法形容）[笑cry][笑cry][笑cry][笑cry]
我打赌她们今晚会嗨到后半夜[思考]
但是她们一定不会梦见肖战的[思考]
因为肖战非要我陪他睡觉，不让我玩手机
他可真霸道[白眼]
已经不仅仅是抑制不住体内的洪荒之力介么简单了，已经开始……（dbq，词汇量缺乏，无法形容）[笑cry][笑cry][笑cry][笑cry]
我打赌她们今晚会嗨到后半夜[思考]
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他可真霸道[白眼]
光学镀膜技术
#中诺新材# #光学镀膜# #真空镀膜# #金属加工# https://t.cn/A6UnGHbH
光学薄膜在我们的生活中无处不在,从精密及光学设备、显示器设备到日常生活中的光学薄膜应用;比方说,平时戴的眼镜、数码相机、各式家电用品,或者是钞票上的防伪技术,皆能被称之为光学薄膜技术应用之延伸.倘若没有光学薄膜技术作为发展基础,近代光电、通讯或是镭射技术将无法有所进展,这也显示出光学薄膜技术研究发展的重要性.今天为大家带来的是光学镀膜的应用原理.
一、光学薄膜的定义
光学薄膜的定义是:涉及光在传播路径过程中,附着在光学器件表面的厚度薄而均匀的介质膜层,通过分层介质膜层时的反射、透(折)射和偏振等特性,以达到我们想要的在某一或是多个波段范围内的光的全部透过或光的全部反射或偏振分离等各特殊形态的光.
光学薄膜系指在光学元件或独立基板上,制镀上或涂布一层或多层介电质膜或金属膜或这两类膜的组合,以改变光波之传递特性,包括光的透射、反射、吸收、散射、偏振及相位改变.故经由适当设计可以调变不同波段元件表面之穿透率及反射率,亦可以使不同偏振平面的光具有不同的特性.
一般来说,光学薄膜的生产方式主要分为干法和湿法的生产工艺.所谓的干式就是没有液体出现在整个加工过程中,例如真空蒸镀是在一真空环境中,以电能加热固体原物料,经升华成气体后附着在一个固体基材的表面上,完成涂布加工.日常生活中所看到装饰用的金色、银色或具金属质感的包装膜,就是以干式涂布方式制造的产品.但是在实际量产的考虑下,干式涂布运用的范围小于湿式涂布.湿式涂布一般的做法是把具有各种功能的成分混合成液态涂料,以不同的加工方式涂布在基材上,然后使液态涂料干燥固化做成产品.
二、薄膜干涉原理
1、光的波动性
19世纪60年代,美国物理学家麦克斯韦发展了电磁理论,指出光是一种电磁波,使波动说发展到了相当完美的地步.
由光的波粒二象性可知,光同无线电波、X射线、一样都是电磁波,只是它们的频率不同.电磁波的波长λ、频率u和传播速率V三者之间的关系为:
V=λu
由于各种频率的电磁波在真空中的传播速度相等,所以频率不同的电磁波,它们的波长也就不同.频率高的波长短,频率低的波长长.为了便于比较,可以按照无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽玛射线等的波长(或频率)的大小,把它们依次排成一个谱,这个谱叫电磁波谱.
在电磁波谱中,波长最长的是无线电波,无线电波又因波长的不同而分为长波、中波、短波、超短波和微波等.其次是红外线、可见光和紫外线,这三部分合称光辐射.在所有的电磁波中,只有可见光可以被人眼所看到.可见光的波长约在0.76微米到0.40微米之间,仅占电磁波谱中很小的一部分.再次是X射线.波长最短的电磁波是y射线.
光既然是一种电磁波,所以在传播过程中,应该表现出所具有的特征---干涉、衍射、偏振等现象.
2、薄膜干涉
薄膜可以是透明固体、液体或由两块玻璃所夹的气体薄层.入射光经薄膜上表面反射后的第一束光,折射光经薄膜下表面反射,又经上表面折射后得第二束光,这两束光在薄膜的同侧,由同一入射振动分出,是相干光,属分振幅干涉.若光源为扩展光源(面光源),则只能在两相干光束的特定重叠区才能观察到干涉,故属定域干涉.对两表面互相平行的平面薄膜,干涉条纹定域在无穷远,通常借助于会聚透镜在其像方焦面内观察;对楔形薄膜,干涉条纹定域在薄膜附近.
实验和理论都证明,只有两列光波具有一定关系时,才能产生干涉条纹,这些关系称为相干条件.薄膜的相干条件包括三点:两束光波的频率相同;束光波的震动方向相同;两束光波的相位差保持恒定.
薄膜干涉两相干光的光程差公式为:
Δ=ntcos(α)±λ/2
式中n为薄膜的折射率;t为入射点的薄膜厚度;α为薄膜内的折射角;λ/2是由于两束相干光在性质不同的两个界面(一个是光疏介质到光密介质,另一个是光密介质到光疏介质)上反射而引起的附加光程差.薄膜干涉原理广泛应用于光学表面的检验、微小的角度或线度的精密测量、减反射膜和干涉滤光片的制备等.
光是由光源中原子或分子的运动状态发生变化辐射出来的,每个原子或分子每一次发出的光波,只有短短的一列,持续时间约为10亿秒对于两个独立的光源来说,产生干涉的三个条件,特别是相位相同或相位差恒定不变这个条件,很不容易满足,所以两个独立的一般光源是不能构成相干光源的.不仅如此,即使是同一个光源上不同部分发出的光,由于它们是不同的原子或分子所发出的,一般也不会干涉.
三、光学薄膜特点分类
主要的光学薄膜器件包括反射膜、减反射膜、偏振膜、干涉滤光片和分光镜等等,它们在国民经济和国防建设中得到广泛的应用,获得了科学技术工作者的日益重视.例如采用减反射膜后可使复杂的光学镜头的光通量损失成十倍的减小;采用高反射膜比的反射镜可使激光器的输出功率成倍提高;利用光学薄膜可提高硅电池的效率和稳定性.
最简单的光学薄膜模型是表面光滑、各向同性的均匀介质膜层.在这种情况下,可以用光的干涉理论来研究光学薄膜的光学性质.当一束单色光平面波入射到光学薄膜上时,在它的两个表面上发生多次反射和折射,反射光和折射光的方向有反射定律和折射定律给出,反射光和折射光的振幅大小则由菲涅尔公式确定.
光学薄膜根据其用途分类、特性与应用可分为:反射膜、增透膜/减反射膜、滤光片、偏光片/偏光膜、补偿膜/相位差板、配向膜、扩散膜/片、增亮膜/棱镜片/聚光片、遮光膜/黑白胶等.相关衍生的种类有光学级保护膜、窗膜等.
光学薄膜的特点是:表面光滑,膜层之间的界面呈几何分割;膜层的折射率在界面上可以发生跃变,但在膜层内是连续的;可以是透明介质,也可以是吸收介质;可以是法向均匀的,也可以是法向不均匀的.实际应用的薄膜要比理想薄膜复杂得多.这是因为:制备时,薄膜的光学性质和物理性质偏离大块材料,起表面和界面是粗糙的,从而导致光束的漫反射;膜层之间的相互渗透形成扩散界面;由于膜层的生长、结构、应力等原因,形成了薄膜的各种向异性;膜层具有复杂的时间效应.
反射膜一般可分为两类,一类是金属反射膜,一类是全电介质反射膜.此外,还有将两者结合的金属电介质反射膜,功能是增加光学表面的反射率.
一般金属都具有较大的消光系数.当光束由空气入射到金属表面时,进入金属内的光振幅迅速衰减,使得进入金属内部的光能相应减少,而反射光能增加.消光系数越大,光振幅衰减越迅速,进入金属内部的光能越少,反射率越高.人们总是选择消光系数较大,光学性质较稳定的金属作为金属膜材料.在紫外区常用的金属膜材料是铝,在可见光区常用铝和银,在红外区常用金、银和铜,此外,铬和铂也常作一些特种薄膜的膜料.由于铝、银、铜等材料在空气中很容易氧化而降低性能,所以必须用电介质膜加以保护.常用的保护膜材料有一氧化硅、氟化镁、二氧化硅、三氧化二铝等.
金属反射膜的优点是制备工艺简单,工作的波长范围宽;缺点是光损大,反射率不可能很高.为了使金属反射膜的反射率进一步提高,可以在膜的外侧加镀几层一定厚度的电介质层,组成金属电介质反射膜.需要指出的是,金属电介质射膜增加了某一波长(或者某一波区)的反射率,却破坏了金属膜中性反射的特点.
#中诺新材# #光学镀膜# #真空镀膜# #金属加工# https://t.cn/A6UnGHbH
光学薄膜在我们的生活中无处不在,从精密及光学设备、显示器设备到日常生活中的光学薄膜应用;比方说,平时戴的眼镜、数码相机、各式家电用品,或者是钞票上的防伪技术,皆能被称之为光学薄膜技术应用之延伸.倘若没有光学薄膜技术作为发展基础,近代光电、通讯或是镭射技术将无法有所进展,这也显示出光学薄膜技术研究发展的重要性.今天为大家带来的是光学镀膜的应用原理.
一、光学薄膜的定义
光学薄膜的定义是:涉及光在传播路径过程中,附着在光学器件表面的厚度薄而均匀的介质膜层,通过分层介质膜层时的反射、透(折)射和偏振等特性,以达到我们想要的在某一或是多个波段范围内的光的全部透过或光的全部反射或偏振分离等各特殊形态的光.
光学薄膜系指在光学元件或独立基板上,制镀上或涂布一层或多层介电质膜或金属膜或这两类膜的组合,以改变光波之传递特性,包括光的透射、反射、吸收、散射、偏振及相位改变.故经由适当设计可以调变不同波段元件表面之穿透率及反射率,亦可以使不同偏振平面的光具有不同的特性.
一般来说,光学薄膜的生产方式主要分为干法和湿法的生产工艺.所谓的干式就是没有液体出现在整个加工过程中,例如真空蒸镀是在一真空环境中,以电能加热固体原物料,经升华成气体后附着在一个固体基材的表面上,完成涂布加工.日常生活中所看到装饰用的金色、银色或具金属质感的包装膜,就是以干式涂布方式制造的产品.但是在实际量产的考虑下,干式涂布运用的范围小于湿式涂布.湿式涂布一般的做法是把具有各种功能的成分混合成液态涂料,以不同的加工方式涂布在基材上,然后使液态涂料干燥固化做成产品.
二、薄膜干涉原理
1、光的波动性
19世纪60年代,美国物理学家麦克斯韦发展了电磁理论,指出光是一种电磁波,使波动说发展到了相当完美的地步.
由光的波粒二象性可知,光同无线电波、X射线、一样都是电磁波,只是它们的频率不同.电磁波的波长λ、频率u和传播速率V三者之间的关系为:
V=λu
由于各种频率的电磁波在真空中的传播速度相等,所以频率不同的电磁波,它们的波长也就不同.频率高的波长短,频率低的波长长.为了便于比较,可以按照无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽玛射线等的波长(或频率)的大小,把它们依次排成一个谱,这个谱叫电磁波谱.
在电磁波谱中,波长最长的是无线电波,无线电波又因波长的不同而分为长波、中波、短波、超短波和微波等.其次是红外线、可见光和紫外线,这三部分合称光辐射.在所有的电磁波中,只有可见光可以被人眼所看到.可见光的波长约在0.76微米到0.40微米之间,仅占电磁波谱中很小的一部分.再次是X射线.波长最短的电磁波是y射线.
光既然是一种电磁波,所以在传播过程中,应该表现出所具有的特征---干涉、衍射、偏振等现象.
2、薄膜干涉
薄膜可以是透明固体、液体或由两块玻璃所夹的气体薄层.入射光经薄膜上表面反射后的第一束光,折射光经薄膜下表面反射,又经上表面折射后得第二束光,这两束光在薄膜的同侧,由同一入射振动分出,是相干光,属分振幅干涉.若光源为扩展光源(面光源),则只能在两相干光束的特定重叠区才能观察到干涉,故属定域干涉.对两表面互相平行的平面薄膜,干涉条纹定域在无穷远,通常借助于会聚透镜在其像方焦面内观察;对楔形薄膜,干涉条纹定域在薄膜附近.
实验和理论都证明,只有两列光波具有一定关系时,才能产生干涉条纹,这些关系称为相干条件.薄膜的相干条件包括三点:两束光波的频率相同;束光波的震动方向相同;两束光波的相位差保持恒定.
薄膜干涉两相干光的光程差公式为:
Δ=ntcos(α)±λ/2
式中n为薄膜的折射率;t为入射点的薄膜厚度;α为薄膜内的折射角;λ/2是由于两束相干光在性质不同的两个界面(一个是光疏介质到光密介质,另一个是光密介质到光疏介质)上反射而引起的附加光程差.薄膜干涉原理广泛应用于光学表面的检验、微小的角度或线度的精密测量、减反射膜和干涉滤光片的制备等.
光是由光源中原子或分子的运动状态发生变化辐射出来的,每个原子或分子每一次发出的光波,只有短短的一列,持续时间约为10亿秒对于两个独立的光源来说,产生干涉的三个条件,特别是相位相同或相位差恒定不变这个条件,很不容易满足,所以两个独立的一般光源是不能构成相干光源的.不仅如此,即使是同一个光源上不同部分发出的光,由于它们是不同的原子或分子所发出的,一般也不会干涉.
三、光学薄膜特点分类
主要的光学薄膜器件包括反射膜、减反射膜、偏振膜、干涉滤光片和分光镜等等,它们在国民经济和国防建设中得到广泛的应用,获得了科学技术工作者的日益重视.例如采用减反射膜后可使复杂的光学镜头的光通量损失成十倍的减小;采用高反射膜比的反射镜可使激光器的输出功率成倍提高;利用光学薄膜可提高硅电池的效率和稳定性.
最简单的光学薄膜模型是表面光滑、各向同性的均匀介质膜层.在这种情况下,可以用光的干涉理论来研究光学薄膜的光学性质.当一束单色光平面波入射到光学薄膜上时,在它的两个表面上发生多次反射和折射,反射光和折射光的方向有反射定律和折射定律给出,反射光和折射光的振幅大小则由菲涅尔公式确定.
光学薄膜根据其用途分类、特性与应用可分为:反射膜、增透膜/减反射膜、滤光片、偏光片/偏光膜、补偿膜/相位差板、配向膜、扩散膜/片、增亮膜/棱镜片/聚光片、遮光膜/黑白胶等.相关衍生的种类有光学级保护膜、窗膜等.
光学薄膜的特点是:表面光滑,膜层之间的界面呈几何分割;膜层的折射率在界面上可以发生跃变,但在膜层内是连续的;可以是透明介质,也可以是吸收介质;可以是法向均匀的,也可以是法向不均匀的.实际应用的薄膜要比理想薄膜复杂得多.这是因为:制备时,薄膜的光学性质和物理性质偏离大块材料,起表面和界面是粗糙的,从而导致光束的漫反射;膜层之间的相互渗透形成扩散界面;由于膜层的生长、结构、应力等原因,形成了薄膜的各种向异性;膜层具有复杂的时间效应.
反射膜一般可分为两类,一类是金属反射膜,一类是全电介质反射膜.此外,还有将两者结合的金属电介质反射膜,功能是增加光学表面的反射率.
一般金属都具有较大的消光系数.当光束由空气入射到金属表面时,进入金属内的光振幅迅速衰减,使得进入金属内部的光能相应减少,而反射光能增加.消光系数越大,光振幅衰减越迅速,进入金属内部的光能越少,反射率越高.人们总是选择消光系数较大,光学性质较稳定的金属作为金属膜材料.在紫外区常用的金属膜材料是铝,在可见光区常用铝和银,在红外区常用金、银和铜,此外,铬和铂也常作一些特种薄膜的膜料.由于铝、银、铜等材料在空气中很容易氧化而降低性能,所以必须用电介质膜加以保护.常用的保护膜材料有一氧化硅、氟化镁、二氧化硅、三氧化二铝等.
金属反射膜的优点是制备工艺简单,工作的波长范围宽;缺点是光损大,反射率不可能很高.为了使金属反射膜的反射率进一步提高,可以在膜的外侧加镀几层一定厚度的电介质层,组成金属电介质反射膜.需要指出的是,金属电介质射膜增加了某一波长(或者某一波区)的反射率,却破坏了金属膜中性反射的特点.
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