薄膜干涉|这个美丽的“废物”竟然让NASA工程师开始捡垃圾...( 三 )



薄膜干涉|这个美丽的“废物”竟然让NASA工程师开始捡垃圾...
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双光束薄膜干涉光路图 , 图片来自知乎
而光学薄膜可以不止一层——也就是说 , 通过巧妙地设计膜系 , 将不同折射率的材料按特定的厚度层层累积 , 便可以实现对光谱的调控;这正是薄膜光学的研究主题 。 从膜系统整体来分析 , 双色玻璃便是依靠表面的膜系结构 , 从而使某一波长范围的光通过时发生相长干涉——以极高的比例被膜系反射 , 同时使另一波长范围的光通过时发生相消干涉——以极高的比例被膜系透射;于是在镀膜一面呈现出其高反波段的颜色 , 另一面呈现出高透波段的颜色 。 同时 , 又因为入射角度会影响干涉 , 故而从不同的角度看去 , 其反射和透射的色彩又会发生变化 。
尝试据此推断:以正视镀膜面为始 , 旋转双色玻璃 , 你看到的色彩将沿光谱的什么方向变化?
光学薄膜虽然已有两百多年的历史 , 但它的快速发展仅仅始于上个世纪——光学薄膜制备技术与计算机辅助设计较为成熟的时候 。 光学薄膜的制备涉及薄膜物理学;最常用的技术——也是双色玻璃所采用的技术——是真空热蒸发:在真空条件下加热薄膜材料 , 使其分子或原子以直线形式向四周蒸发 , 进而在被镀零件表面沉积成均匀薄膜 。 可见 , 双色玻璃的光学薄膜无论设计还是制造都颇为不易 , 无怪乎NASA称双色玻璃艺术品为“high tech art” 。
1950至1960年间 , 为了防止辐射损害航天器和宇航员的视力 , NASA研制出了双色玻璃 。 它偶然性地成为艺术家手中的材料 , 是因为受到一位具有艺术天分的工程师的“赏识”;那时 , 默瑞·施瓦茨(Murray Schwartz)正在加州为NASA的供应商做光学仪器的设计工作 。
“我在60年代做光学工程师的时候 , 目睹了大量不符合NASA规格的双色玻璃被真空沉积工业所报废 。 因为发现这些玻璃太美妙了——太漂亮了 , 我就从垃圾箱里找回了那些没有破损、没有划痕的玻璃 。 这种收集工作持续了一段时间 。 然后我做了你会做的事:辞去了公司的工作 , 买了一辆面包车 , 开始将碎片组装成窗户、动态雕塑(mobiles)、雕塑和珠宝 。 ”

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Murray的工作室Kroma售卖的双色玻璃首饰 , 图片来自Etsy
默瑞“捡垃圾”做艺术品的行为被另一位工程师杰里·桑德伯格(Jerry Sanderberg)注意到了 。 其时 , 杰里正工作于加州新港滩的通用汽车真空镀膜实验室 。 他与默瑞一样 , 很快意识到双色玻璃的艺术价值 。

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