偶然發現的照相怪事

鏡頭越髒，越能拍出清晰的照片，這種說法你相信嗎？如果有一位朋友這麼告訴你，你肯定認為這位朋友發燒糊塗了，如果是一位科學家這麼告訴你呢？

100多年前，一位德國科學家肖特就這麼說過，而且他把他的說法告訴他的朋友，他的朋友也是全不相信。但是肖特的言論并不是毫無根據的，有一次，他在沒有意識到鏡頭髒了的情況下拍了一些照片，拍完後，他才發現鏡頭是髒的，于是，把鏡頭擦幹淨後，他又重新拍了一些。結果沖洗出來一看，髒鏡頭拍出的照片竟然比幹淨鏡頭拍出的清晰得多，他感到很奇怪，曾把此不解現象告訴過朋友，也曾請教過别人，但沒有人相信他，更沒有人為他揭開謎團。

有趣的薄膜幹涉現象

後來的科學家發現，當設法把溴化鉀鍍在石英上，在石英表面形成了一層薄膜，然後分析薄膜上的反射光和透射光，發現反射光中失去了某些波長的光，而這些光竟然幾乎全部透射過去了。這是為什麼呢？

仔細分析發現，薄膜有兩個表面，空氣與薄膜之間的界面可以看作外表面，石英與薄膜的界面可以看作内表面。這兩個表面都可以反射光線，當光從空氣照射到薄膜上時，一部分光波會在它的外表面反射回來，另一部分光波射入薄膜又從它的内表面反射回來。如果薄膜的厚度恰好等于綠光波長的四分之一，那麼進入薄膜又從薄膜内表面反射回來的綠光與外表面直接反射的綠光相比，由于多走了路，就會落後二分之一個波長，這兩種反射光就會波峰與波谷相遇，相互抵消，這樣，綠光在薄膜上就幾乎不反射了，那麼綠光的能量就會幾乎全部透過薄膜，透射光中的綠光就會增強。這就是我們現在所說的薄膜幹涉現象。

髒鏡頭增加了透光率

如果照相機髒鏡頭上的污膜厚度比較均勻，又相當于綠光（波長從500納米到570納米的光都可以看成綠光）波長的四分之一時，就會使透過鏡頭的綠光增強，而膠卷一般對綠光最敏感，光的強度增強了，感光就會更加充分，就會使沖洗出的照片更清晰。當把污膜擦拭掉後，鏡頭幹淨光亮了，反而會增強光的反射，透過的綠光少了，膠片感光不足，就會相對模糊一些。

如果鏡頭由一片透鏡組成，還看不出什麼差别，可一般的光學儀器，如照相機、攝影機等，一個鏡頭要由幾片甚至十幾片透鏡組成，潛水艇的潛望鏡則是由20多個棱鏡組成！而一片透鏡有兩個表面，也就是兩個反射面，那麼，對于潛望鏡來說，就有40多個反射面。一個反射面會把至少4%的光反射回去，經十幾個或幾十個反射面的反射後，最後透過鏡頭進入觀察者眼睛的光就所剩無幾了，觀察者看到的景象就會暗淡、不清晰。

而且每個透鏡表面的反射光還會在各個反射面上來回反射，産生雜散光，造成感光片上出現陰影、重影、光斑等，成像質量更是大大降低了。

100多年前的照相機沒有考慮這些問題，鏡頭反射的問題就很突出，異常幹淨的透鏡組成的鏡頭反而容易反射，容易産生重影和雜散光斑。因此，如果相機鏡頭髒了，透鏡表面的那層污膜即使不均勻，沒有增加透過光的強度，也會因為散射而大大減少反射光，重影和光斑的情況也就大大減少了，拍出的照片反而更清晰。

登山護目鏡的秘密

那麼，我們現在是不是應該故意把相機之類的光學儀器的鏡頭弄髒一些呢？答案是不應該。

現在的光學儀器已經今非昔比了，一般都會考慮到鏡頭反光問題，透鏡表面都塗有一層類似污膜的氟化鎂，厚度等于綠光波長的1/4，這樣就增大了綠光透過的強度，基本杜絕了反射帶來的重影問題，使拍出的照片非常清晰，如果鏡頭髒了，拍出的照片就不清晰了。

不過，值得說明的是，現在透鏡表面塗的這層氟化鎂薄膜厚度不同，所起的作用也不同，一般的光學儀器需要增加眼睛或感光片最敏感的綠光透過率。但在茫茫雪地裡，強烈的光線刺激對眼睛有很大的傷害，甚至使人雙目失明，這時就需要減少綠光透過率。那麼，極地工作者或登山者隻需要戴上一副保護雙眼的眼鏡，眼鏡表面塗一層氟化鎂薄膜，薄膜厚度等于綠光波長的1/2，這樣就可以增強綠光的反射，減少透過的綠光對眼睛的刺激，也就可以保護眼睛了。

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