La respuesta breve es: Depende por completo de la tecnología utilizada para fabricar el filtro. Para los filtros dieléctricos (de interferencia), la aproximación es muy precisa. Para los filtros de absorción, es totalmente incorrecta.
A continuación se explica por qué ocurre y cómo determinar qué fórmula debe aplicarse.
Fundamentos físicos
Siempre que la luz incide sobre un componente óptico, la energía total debe conservarse. Esto se define mediante la siguiente ecuación fundamental:
1 = R + T + A + S
Donde:
- R = Reflexión
- T = Transmisión
- A = Absorción
- S = Dispersión
Al reorganizar esta ecuación, obtenemos la fórmula correcta de la reflexión:
R = 1 - T - A - S
Cuándo R ≈ 1 - T es exacto (filtros dieléctricos)
En los filtros de paso de banda dieléctricos de alta calidad (filtros de interferencia), los materiales están diseñados específicamente para presentar una absorción (A) y una dispersión (S) prácticamente nulas.
Como A y S son prácticamente despreciables, la ecuación se simplifica a R ≈ 1 - T.
Estos tipos de filtros generan su banda de bloqueo al actuar como espejos altamente especializados para las longitudes de onda no deseadas. En la región de bloqueo, la transmisión (T) es prácticamente cero (a menudo especificada como OD4, OD6 o superior), lo que significa que casi 100% de la luz de esa banda se refleja (R ≈ 1).
Cuando R ≈ 1 - T no se cumple (filtros absorbentes)
Si el componente utiliza materiales absorbentes (como vidrio coloreado) para bloquear la luz no deseada, crea su banda de bloqueo absorbiendo la energía luminosa y convirtiéndola en calor.
En este caso, la absorción (A) es el factor dominante. Aunque la transmisión (T) seguirá siendo cercana a cero en la banda de bloqueo, la luz no se refleja de vuelta. La reflexión (R) será simplemente la reflexión superficial de Fresnel natural del vidrio, normalmente de alrededor de 4% a 8% si no tiene recubrimiento.
Si utilizara la fórmula R ≈ 1 - T en un filtro absorbente, calcularía incorrectamente que el filtro refleja casi 100% de la luz bloqueada, cuando en realidad solo refleja una pequeña fracción y absorbe el resto.
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