Пожалуй, такие оптические системы были бы невозможны, если бы не изобретение, сделанное в лабораториях GE перед Второй мировой войной.

Источник: http://sp.popmech.ru/gereports/#/articles/10

Судьба связала изобретательницу Кэтрин Блоджетт с компанией GE еще до ее рождения. Папа Кэтрин – Джордж Блоджетт – работал патентным юристом и возглавлял соответствующий отдел на предприятии GE в городе Скенектади (в окрестностях Нью-Йорка). К несчастью, отец так и не дождался появления на свет дочери. На пороге собственного дома его застрелил грабитель-взломщик. Но в 18 лет Кэтрин, окончив колледж с отличными оценками по физике и математике, решила посетить бывшее место работы отца. Девушку радушно встретили коллеги Джорджа Блоджетта, а заодно познакомили ее с химиком Ирвингом Ленгмюром. Ленгмюр показал гостье лабораторию, рассказал о своих работах, а потом объяснил Кэтрин, что если она хочет работать химиком-исследователем, придется еще подучиться. Это был 1916 год, в Европе шли страшные бои с применением боевых отравляющих веществ, и, обучаясь в Чикагском университете, Кэтрин выбрала темой дипломной работы адсорбционные свойства активированного угля, применявшегося в противогазах. Результаты исследований были опубликованы в серьезном научном журнале, а в 1918-м Блоджетт стала первой женщиной, ставшей исследователем в лаборатории GE.

А при чем же тут объективы? Дело в том, что стекло не только пропускает, но и отражает свет. При падении луча на линзу потери света на границе «воздух – стекло» могут составлять 10 и более процентов. Если речь идет о сложной оптической системе, то потери вырастают многократно – до 70%. Кроме того, при множественном отражении от преломляющих деталей появляется рассеянный свет, который ухудшает картинку, делая ее менее контрастной. Чтобы изображение выходило ярким и не мутным, оптику требуется просветлить, избавить от бликов и улучшить характеристики пропускания света.

Если речь идет о сложной оптической системе, то там потери вырастают многократно — до 70%

Впервые к этой теме подобрался британский физик Джон Уильям Стретт, барон Рэлей в 1886 году. Он заметил, что линзы, которые потускнели от контакта с окружающей средой, по непонятной причине вдруг пропускают больше света, чем новые. Позже выяснилось, что если на стекло нанести ультратонкий слой особого вещества, его проницаемость для света повысится, а потери уменьшатся. В поисках правильного вещества и способов его нанесения на линзу прошло более полувека.

В 1924 году Кэтрин Блоджетт покинула GE для защиты диссертации в Кавендишской лаборатории Эрнеста Резерфорда, но два года спустя вернулась в лабораторию Ленгмюра. Предметом интереса Ленгмюра было создание технологии нанесения мономолекулярных поверхностей (то есть поверхностей толщиной в одну молекулу) на воду и другие поверхности. Кэтрин присоединилась к исследованиям и разработала метод нанесения тончайших слоев стеарата бария на поверхность линзы.

Просветление оптики достигается посредством интерференции света, отражающегося от внешних и внутренних границ непоглощающих пленок. Это явление ведет к взаимному гашению световых волн и, как следствие, к усилению интенсивности проходящего света. Для этого необходимо, чтобы толщина пленки не превышала длину световой волны более чем на четверть. Это менее 200 Нм. Блоджетт совместно с Ленгмюром освоила технологию перенесения на стекло тончайших масляных пленок с поверхности воды. Более того, в стенах лаборатории GE научились наносить на линзу целую комбинацию из десятков противобликовых слоев, приблизив проницаемость стекла для света к значению более 99%. Так технология просветления оптики достигла зрелой промышленной фазы и получила распространение во всех типах оптических устройств – от очков до телескопов.

Реклама