菲涅耳方程描述了当光(本质上是一种电磁波)照射到两种不同折射率介质的分界面时,有多少光会被反射,有多少光会被透射(折射)。当光线垂直入射到介质表面时,可以用如下的简化公式计算反射率:
其中,R代表反射率,是反射光强与入射光强的比值,范围在0到1之间。n1代表入射介质的折射率。比如光从空气射入玻璃,空气就是入射介质,此时n1≈1。n2代表折射介质的折射率。比如玻璃就是折射介质。
如下情况,光线从空气中入射到玻璃中,反射光线的反射率=((1-1.54)/(1+1.54))^2=4.5%
如下情况,光线从玻璃入射到空气中,反射光线的反射率=((1.54-1)/(1.54+1))=4.5%
可以看到对于简单的正入射来说,从空气入射到介质(n=1.54)和从介质(n=1.54)入射到空气的反射率是一样的。
对于空气(n=1)和玻璃这种情况,玻璃的折射率越大,表面的反射率就越大:
计算实例:对于一个含有四片镜片的镜头,镜片镀膜和不镀膜下的透过率分别是多少?(四个镜片的折射率分别是1.54,1.59,1.66,1.64)
不镀膜的情况下的透过率=
(1-0.045)^2*(1-0.052)^2*(1-0.062)^2*(1-0.059)^2=64%
镀膜的情况下的透过率=(1-0.005)^8=96%
镀AR膜可以极大地改善透过率和杂光。