간단히 답하면 다음과 같습니다. 필터 제조에 사용된 기술에 따라 전적으로 달라집니다. 유전체(간섭) 필터의 경우 이 근삿값은 매우 정확합니다. 흡수형 필터의 경우에는 완전히 틀립니다.
다음은 이러한 현상이 발생하는 이유와 적용할 공식을 판단하는 방법에 대한 설명입니다.
기초 물리 원리
빛이 광학 부품에 입사할 때마다 총에너지는 보존되어야 합니다. 이는 다음의 기본 방정식으로 정의됩니다.
1 = R + T + A + S
여기서:
- R = 반사
- T = 투과율
- A = 흡수
- S = 산란
이 방정식을 정리하면 반사에 대한 정확한 공식을 얻을 수 있습니다:
R = 1 - T - A - S
R ≈ 1 - T가 정확한 경우(유전체 필터)
고품질 유전체 밴드패스 필터(간섭 필터)의 재료는 흡수(A)와 산란(S)이 거의 0이 되도록 특별히 설계됩니다.
A와 S는 사실상 무시할 수 있으므로 방정식은 R ≈ 1 - T로 간단히 정리됩니다.
이러한 유형의 필터는 원치 않는 파장에 대해 고도로 특화된 미러 역할을 함으로써 차단 대역을 형성합니다. 차단 영역에서는 투과율(T)이 사실상 0이며(흔히 OD4, OD6 이상으로 규정됨), 이는 해당 대역 광의 거의 100%가 반사됨을 의미합니다(R ≈ 1).
R ≈ 1 - T가 성립하지 않는 경우(흡수 필터)
부품이 원치 않는 빛을 차단하기 위해 흡수성 소재(예: 색유리)를 사용하는 경우, 빛 에너지를 흡수하여 열로 변환함으로써 차단 대역을 형성합니다.
이 경우에는 흡수(A)가 지배적인 요인입니다. 차단 대역에서 투과(T)는 여전히 0에 가깝지만 빛이 다시 반사되는 것은 아닙니다. 반사(R)는 유리 표면에서 자연적으로 발생하는 프레넬 반사일 뿐이며, 무코팅 상태에서는 일반적으로 약 4%에서 8%입니다.
흡수형 필터에 R ≈ 1 - T 공식을 적용하면 필터가 차단된 빛의 거의 100%를 반사한다고 잘못 계산하게 됩니다. 실제로는 극히 일부만 반사하고 나머지는 흡수합니다.
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