DE718040C

DE718040C - Lichtdurchlaessiger Spiegel fuer optische Zwecke

Info

Publication number: DE718040C
Application number: DEZ25477D
Authority: DE
Inventors: Dr Rudolf Messner
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 1939-09-22
Filing date: 1939-09-22
Publication date: 1942-02-28

Description

Lichtdurchlässiger Spiegel für optische Zwecke Bei zahlreichen optischen Instrumenten und Anordnungen tritt die Aufgabe auf, ein Lichtstrahlenbündel in zwei Teilbündel zu spalten oder zwei Lichtstrahlenbündel zu vereinigen, d. h. die Autgabe, die unter der Bezeichnung als physikalische Strahlenteilung oder Strahlenvereinigung bekannt ist. Zur Lösung dieser Aufgabe bedient man sich der bekannten Spiegel; dir. aus einem lichtdurchlässigen Spiegelträger und einem darauf angebrachten Spiegelbelag bestehen, der so gewählt ist, daß er einen Teil der auffallenden Strahlen reflektiert, während der Rest, vermindert um die unvermeidlich eintretenden Absorptionsverluste, hindurchgeht. Aus leicht ersichtlichen Gründen ist es dabei in der Regel erwünscht, daß eine :@Zöglic"hst hohe Lichtausbeute erzielt wird.
Die zur Venv endung kommenden Stoffe waren bisher in der Hauptsache Metalle, die man auf einen Spiegelträger aus Glas, Quarz, Zellhorn o. dgl. anbrachte. Gelegentlich hat man auch Verspiegelungen von Metallsulfiden, und zwar von Bleisulfid und Zinksulfid, angewendet. Die Lichtausbeute, also die Summe des reflektierten und- des durchgehenden Teils ist bei Anwendung der Metalle und der sich metallähnlich verhaltenden Stoffe, wie Bleisulfid, immer wesentlich kleiner als die auffallende Lichtmenge und beträgt in dem praktisch sehr wichtigen Fall, bei dem die Reflexion an dem-Spiegelbelag gleich der Durchlässigkeit dieses Belags ist, höchstens etwa 650)o. Von dem auffallenden Licht werden also nur etwa 32,50/e reflektiert und ebensoviel hindurchgelassen, während der Rest von 350/0 verlorengeht. Spiegel mit einseitigem Belag aus Zinksulfid reflektieren höchstens etwa 300to des auffallenden Lichtes und lassen, abgesehen von geringen Absorptionsverlusten, den Rest hindurch. Es ist nicht möglich,* einen Zinksulfidspiegel mit einseitigem Belag herzustellen, der einen ebenso großen Lidhtanteii reflektiert, wie er hin durchtreten läßt. Man muß sich, um diesem Ziel: nahe zu kommen, des Ausweges bedienen, daß man auch noch die zweite Oberfläche der Spiegelplatte mit einer Zinksulfidschicht versieht. Doppelseitig belegte Spiegelplatten ergeben aber immer Doppelbilder und sind deshalb für viele optische Zwecke ungeeignet, wenn man Wert auf die genannte Lichtaufteilung legt. Ziriksulfidspiegel für diese Verwendungszwecke kommen daher nur in Frage für den Bereich des Reflexionsanteils von 0 bis 30%.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß sich ein lichtdurchlässiger Spiegel mit einem Belag aus einem Metallsulfid erzielen läßt, der sich dadurch auszeichnet, daß er für Reflexion: Durchlässigkeit= i : i im Vergleich mit bekannten Spiegeln außerordentlich geringe Absorptionsverluste ergibt, wenn man erfindungsgemäß einen Spiegelbelag aus einer Schicht ton Antimonsulfid (Sb@ S3) wählt. Ein solcher Spiegel läßt sich auch dann mit Vorteil verwenden, wenn das Zahlenverhältnis der Reflexion zur Durchlässigkeit andere Werte, beispielsweise 1: 2, 1: 3, 1: ¢ usw., haben soll.
Beispielsweise besitzt eine Schicht aus Antimonsulfid, deren Dicke so gewählt ist, daß die Reflexion gleich der Durchlässigkeit ist, eine Reflexion von 47,5% und eine Durchlässigkeit von 47,5%. Die Ausbeute beträgt also 95% des auffallenden Lichtes und der Absorptionsverlust nur 5%. Dies bedeutet im Vergleich mit der bei bekannten derartigem Spiegeln erzielten Lichtausbeute einen Gewinn von etwa 300/0 des einfallenden Lichtes oder von etwa 46% der Lichtausbeute. Die beiden mit den Teilbündeln in einem optischen Gerät erzeugten Bilder sind also wesentlich heller, als die bei Verwendung bekannter Teilungsspiegel erzeugten Bilder. Der neue Spiegel kann deshalb auch mit besonderem Vorteil zur Steigerung der Helligkeit von Interferenzerscheinungen angewandt werden.
Ist das Verhältnis der Reflexion zur Durchlässigkeit ein anderes, dann ergibt sich auch ein anderer Wert für die Lichtausbeute. Es ist ersichtlich, daß die Lichtausbeute zunimmt, wenn die Durchlässigkeit wächst, weil die Schichten zu diesem Zweck dünner gemacht werden müssen, also weniger absorbieren. Für das Verhältnis 1:,3,55 erhält man beispielsweise eine Reflexion von @1,6@'o und eine Durchlässigkeit von 77 ('o. Die Ausbeute beträgt demnach in diesem Fall über 98%.

Claims

PATENTANSPRUCH: Lichtdurchlässiger Spiegel für optische Zwecke, der aus einem lichtdurchlässigen Spiegelträger und einem darauf angebrachten Spiegelbelag aus einem Metallsulfid besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegelbelag aus einer Schicht von Amtimonsulfid (Sb.S.) besteht.