Отражательные свойства плёнок разных металлов

Б.г.> пойдёт в наружные зеркала, он там гораздо лучше серебра, ибо не имеет завала в синем и фиолетовом, и не сульфидируется, и не стирается.

М-м... данные по отражательной способности металлов от источника к источнику отличаются, даже качественным видом кривой (у некоторых для серебра вообще плато до 380 нм) - но даже если допустить худшее: чем тебя не устраивает алюминий, у которого таки считай плато (даром что в видимой области он чуть-чуть хуже серебра)? И зачем тебе сдался родий, у которого во всём диапазоне отражение хуже, чем у алюминия?

Б.г.>> пойдёт в наружные зеркала, он там гораздо лучше серебра, ибо не имеет завала в синем и фиолетовом, и не сульфидируется, и не стирается.
Fakir> М-м... данные по отражательной способности металлов от источника к источнику отличаются, даже качественным видом кривой (у некоторых для серебра вообще плато до 380 нм) - но даже если допустить худшее: чем тебя не устраивает алюминий, у которого таки считай плато (даром что в видимой области он чуть-чуть хуже серебра)? И зачем тебе сдался родий, у которого во всём диапазоне отражение хуже, чем у алюминия?

Алюминий недостаточно твёрд для наружных зеркал, его нельзя протирать даже кисточкой. Алюминий реагирует с кислородом воздуха и становится менее отражающим. Во всяком случае, зеркало БТА переалюминируют каждые 3 года. А в космическом вакууме алюминий просто испаряется в исторически короткие сроки.

Серебро совершенно точно имеет завал в сине-фиолетовом (и максимум пропускания в нём же)

Б.г.> Алюминий недостаточно твёрд для наружных зеркал, его нельзя протирать даже кисточкой. Алюминий реагирует с кислородом воздуха и становится менее отражающим.

Есть разные покрытия.
Кстати, для серебра они даже нужнее - напр., диэлектрические плёнки - чем для алюминия, т.к. у алюминия хоть свой природный оксид есть, а серебра такой "самозащиты" нету.


Б.г.> Серебро совершенно точно имеет завал в сине-фиолетовом (и максимум пропускания в нём же)

Совершенно НЕ точно Ну вот смотри - тут вот плато, даже левее 400 тянется.
Хотя на многих и есть или плечо от 450, или "провисание" в интервале где-то 420-500.

Подозреваю, что наличие/отсутствие этого плеча зависит от состояния поверхности и/или толщины и/или наличия/отсутствия/типа покрытия.

Б.г.>> Алюминий недостаточно твёрд для наружных зеркал, его нельзя протирать даже кисточкой. Алюминий реагирует с кислородом воздуха и становится менее отражающим.
Fakir> Есть разные покрытия.

Ну а родию покрытия не нужны, он сам по себе хорош.

Fakir> Кстати, для серебра они даже нужнее - напр., диэлектрические плёнки - чем для алюминия, т.к. у алюминия хоть свой природный оксид есть, а серебра такой "самозащиты" нету.

Ну а фемтосекундные лазеры эти покрытия за один импульс испаряют, и родию нет альтернативы.

Б.г.>> Серебро совершенно точно имеет завал в сине-фиолетовом (и максимум пропускания в нём же)
Fakir> Совершенно НЕ точно Ну вот смотри - тут вот плато, даже левее 400 тянется.

А я сам снимал. Достать сусальное золото мне не удалось, а, вот, фиолетовые на просвет серебряные листочки у меня когда-то были. Чистота пять девяток. Так было на корешке книжечки написано. Книжечка размером со спичечный коробок, мне из неё выдали один целый и одну половинку - от кого-то оставалось. Дело было в НИИ РФ на Планёрной в 1988 или 1989 году, точнее не скажу. Списали под настройку свч платы.

Fakir> Хотя на многих и есть или плечо от 450, или "провисание" в интервале где-то 420-500.
Fakir> Подозреваю, что наличие/отсутствие этого плеча зависит от состояния поверхности и/или толщины и/или наличия/отсутствия/типа покрытия.

Толщина не помню какая была, но точно меньше одного микрона, один микрон уже не просвечивает совсем. Но у золота пропускание гораздо больше, чем у серебра, при одинаковой толщине.

Б.г.> Ну а родию покрытия не нужны, он сам по себе хорош.

Ну не знаю, вон выше я спектральные кривые отражения приводил - чо-т нифига он не выглядит привлекательным. И если в отдельных случаях я бы с удовольствием использовал серебро вместо алюминия (была когда-то потребность), то вот родий не взял бы и за доплату.

Б.г.> Ну а фемтосекундные лазеры эти покрытия за один импульс испаряют, и родию нет альтернативы.

Э? А родий точно не испаряют??? Как так???


Б.г.> Б.г.>> Серебро совершенно точно имеет завал в сине-фиолетовом (и максимум пропускания в нём же)
Fakir>> Совершенно НЕ точно Ну вот смотри - тут вот плато, даже левее 400 тянется.
Б.г.> А я сам снимал. Достать сусальное золото мне не удалось, а, вот, фиолетовые на просвет серебряные листочки у меня когда-то были. Чистота пять девяток. Так было на корешке книжечки написано. Книжечка размером со спичечный коробок, мне из неё выдали один целый и одну половинку - от кого-то оставалось. Дело было в НИИ РФ на Планёрной в 1988 или 1989 году, точнее не скажу.

Может состояние поверхности какое-то не то было? И/или толщина. Был ли слой напылённым, или химически осаждённым, или кристаллическим, и на какой подложке... От этого многое зависит.

Это всё по-хорошему надо смотреть хотя бы в РЭМе (еще с всякими приставками в идеале, ну, хотя бы элементный состав грубо посмотреть, а лучше картировать). Иногда результат сильно удивляет

Б.г.> Толщина не помню какая была, но точно меньше одного микрона, один микрон уже не просвечивает совсем.

Микрон - это уже довольно-таки толсто. 100нм даже для алюминия уже очччень неплохое зеркало. Даже при среднем качестве слоя. А дальше каждные буквально 30-50 нм достаточно чувствительно влияют на коэфф. отражения вплоть до 400-500 нм, дальше уже особо разницы нет.

Fakir> Микрон - это уже довольно-таки толсто. 100нм даже для алюминия уже очччень неплохое зеркало. Даже при среднем качестве слоя. А дальше каждные буквально 30-50 нм достаточно чувствительно влияют на коэфф. отражения вплоть до 400-500 нм, дальше уже особо разницы нет.

Цифры "внезапно" совпадают с длиной световой волны. Сдается мне, что химия, то есть конкретный металл, никакой роли в прозрачности металлической пленки не играют и работают только физические законы отражения электромагнитной волны от тонкой, меньше длины волны, проводящей пленки

Б.г.>> Ну а фемтосекундные лазеры эти покрытия за один импульс испаряют, и родию нет альтернативы.
Fakir> Э? А родий точно не испаряют??? Как так???

Оч просто. Диэлектрические покрытия испаряют, проводящие - нет. У фемтосекундных лазеров поневоле спектр шире, чем у классики, а отражение, как и пропускание, в диэлектриках хорошее только при кратном совпадении с длинами волн, а, при "чуть-чуть не попали" начинается поглощение.
У меня есть френд в ЖЖ, тоже выпускник МФТИ, кстати, эмигрировал в Британию, занимался там наукой. В его ЖЖ есть об этих фемтосекундных лазерах - с ними могут работать только металлические зеркала без диэлектрических даже покрытий - если не испаряются, то удлиняют сам импульс.

Б.г.>> Б.г.>> Серебро совершенно точно имеет завал в сине-фиолетовом (и максимум пропускания в нём же)
Fakir> Fakir>> Совершенно НЕ точно Ну вот смотри - тут вот плато, даже левее 400 тянется.
Б.г.>> А я сам снимал. Достать сусальное золото мне не удалось, а, вот, фиолетовые на просвет серебряные листочки у меня когда-то были. Чистота пять девяток. Так было на корешке книжечки написано. Книжечка размером со спичечный коробок, мне из неё выдали один целый и одну половинку - от кого-то оставалось. Дело было в НИИ РФ на Планёрной в 1988 или 1989 году, точнее не скажу.
Fakir> Может состояние поверхности какое-то не то было? И/или толщина. Был ли слой напылённым, или химически осаждённым, или кристаллическим, и на какой подложке... От этого многое зависит.

Без подложки, серебро было механически раскатано или расковано, не знаю, до субмикронной толщины. Эти листочки приклеиваются к стеклу или поликору простым межмолекулярным сцеплением, и им никакой дополнительный клей не нужен, что позволяет удобно настраивать резонаторы, когда их индуктивности или ёмкости не хватает (когда лишняя - можно процарапать). К бумаге не приклеиваются. На место устанавливается волосяной кисточкой.

Fakir> Микрон - это уже довольно-таки толсто. 100нм даже для алюминия уже очччень неплохое зеркало. Даже при среднем качестве слоя. А дальше каждные буквально 30-50 нм достаточно чувствительно влияют на коэфф. отражения вплоть до 400-500 нм, дальше уже особо разницы нет.

Типичная толщина сусального золота - 150 нанометров. Про те серебряные листочки я не знаю, но, видимо, плюс-минус столько же.

Fakir>> Микрон - это уже довольно-таки толсто. 100нм даже для алюминия уже очччень неплохое зеркало. Даже при среднем качестве слоя. А дальше каждные буквально 30-50 нм достаточно чувствительно влияют на коэфф. отражения вплоть до 400-500 нм, дальше уже особо разницы нет.
U235> Цифры "внезапно" совпадают с длиной световой волны. Сдается мне, что химия, то есть конкретный металл, никакой роли в прозрачности металлической пленки не играют и работают только физические законы отражения электромагнитной волны от тонкой, меньше длины волны, проводящей пленки
Играет ещё как!
Во-первых, плазменная частота (которая омега-р) меняется от металла к металлу (соотвественно, длина волны света, который вообще может отражаться этим металлом; свет короче не будет отражаться).
Во-вторых, даже по псевдоклассике - плотность электронного газа будет определять глубину, на которую проникает свет и "качество отражения". Добавь к этому интерференцию падающей волны с отражённой - тут не всё так просто, как с границей двух сред из учебника физики за первый курс.
В-третьих, поверхностные волны (для металла и диэлектрика - тоже разные), и особенно разные становятся когда речь о высоких или пограничных частотах, частота отсечки ПВ в диэлектрике определяется геометрией, например.
В-четвёртых, краевые эффекты для зон (если говорить о реально тонких плёнках), в-пятых - чистое поглощение света (показатель преломления для металлов "на самом деле" - комплексный), в шестых - ...

Там много всякого. И полу- и четверть- волновые покрытия из диэлектрика и металла отличаются так же, как диэлектрик от металла вообще.

Fakir>> Микрон - это уже довольно-таки толсто. 100нм даже для алюминия уже очччень неплохое зеркало. Даже при среднем качестве слоя. А дальше каждные буквально 30-50 нм достаточно чувствительно влияют на коэфф. отражения вплоть до 400-500 нм, дальше уже особо разницы нет.
U235> Цифры "внезапно" совпадают с длиной световой волны.

Совпадение совершенно случайное. Иногда банан - это просто банан.


U235> Сдается мне, что химия, то есть конкретный металл, никакой роли в прозрачности металлической пленки не играют и работают только физические законы отражения электромагнитной волны от тонкой, меньше длины волны, проводящей пленки

А физические законы от природы металла не зависят, по-твоему? Классическая электродинамическая модель Друде, которая неплохо работает в первом приближении для отражательных свойств в некотором диапазоне (в частности, примерно предсказывает коэффициент от толщины), сильно завязана на удельную проводимость металла. Почему у того же серебра отражательная способность лучше, чем у алюминия в видимой области - ну вот поэтому.

Б.г.> Оч просто. Диэлектрические покрытия испаряют, проводящие - нет. У фемтосекундных лазеров поневоле спектр шире, чем у классики, а отражение, как и пропускание, в диэлектриках хорошее только при кратном совпадении с длинами волн, а, при "чуть-чуть не попали" начинается поглощение.

М-м, я же не про диэлектрические зеркала и не про толстые покрытия. А про всякую пассивацию, там же слои поверх металл ЕМНИС могут быть очень тонкими.

Ну так если диэлектрические покрытия вообще единицы-первые десятки нанометров, так и у проводящего прогрев примерно на такую же глубину происходит (даже просто скин-слой, без учёта теплопроводности). Чего б их непременно испаряло?


Б.г.> В его ЖЖ есть об этих фемтосекундных лазерах - с ними могут работать только металлические зеркала без диэлектрических даже покрытий - если не испаряются, то удлиняют сам импульс

А, ну если удлиняют, это другой разговор.


Fakir>> Может состояние поверхности какое-то не то было? И/или толщина. Был ли слой напылённым, или химически осаждённым, или кристаллическим, и на какой подложке... От этого многое зависит.
Б.г.> Без подложки, серебро было механически раскатано или расковано, не знаю, до субмикронной толщины.

Имею некоторое подозрение, что качество его поверхности могло быть не айс. Мало ли какие там повреждения, микротрещины и пр. могли быть. Его б хоть в РЭМе посмотреть.

Б.г.> Типичная толщина сусального золота - 150 нанометров. Про те серебряные листочки я не знаю, но, видимо, плюс-минус столько же.

Ну то есть могло быть что угодно вообще.
И НЯП из описания - даже не очень корректно сводить кривую отражения к свойствам вещества. Вполне возможно, это минимум наполовину были свойства образца.

Fakir> И НЯП из описания - даже не очень корректно сводить кривую отражения к свойствам вещества. Вполне возможно, это минимум наполовину были свойства образца.

Дык! Возможно, что у сферического серебра в вакууме иные отражающие свойства, но я-то начал про наружные зеркала, которые работают в реальном мире. А в реальном мире серебро сульфидируется и царапается при нормальном, достаточно бережном использовании. Чем чище серебро - тем лучше свеженанесённое покрытие, но, увы, тем быстрее оно портится.

В книге "Телескоп астронома-любителя" Навашин довольно большой пассаж отпускает в пользу алюминированных зеркал, но, в домашних условиях, доступен лишь метод серебрения реакцией "серебряного зеркала", те. восстановление серебра глюкозой из определённых соединений.

Но, я ж писал, зеркало БТА приходится переалюминировать довольно-таки часто, а, ведь, у него, наверно, самые щадящие условия эксплуатации. Среди моих (только ты не смейся) жж-френдов есть Моисеев Алексей Валерьевич - пользователь, сотрудник | ИСТИНА – Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных д.ф-м.н, он в своём журнале рассказывал о проблемах с покрытием зеркала, в том числе.

а ник того человека, который работал с фемтосекундными лазерами, zorgeo, возможно, ты даже с ним знаком, попробуй из его жж догадаться.

Offtopic off:

В ОЯТ серебра тоже вполне заметное количество, но оно слишком дёшево, чтобы окупалась его оттуда добыча. Несмотря на то, что нас убеждают, что месторождения давно истощены, и т.д., сейчас довольно большое количество серебра добывается при рафинировании меди, что удерживает цену на достаточно низком уровне.

Только сейчас заметил -

Fakir> Совершенно НЕ точно Ну вот смотри - тут вот плато, даже левее 400 тянется.

Если бы этот график соответствовал действительности, то золото было бы краснее меди. А, как известно, это медь красная, а золото - жёлтое.

То есть, как минимум, на этой картинке графики золота и меди перепутаны.

Б.г.> Если бы этот график соответствовал действительности, то золото было бы краснее меди. А, как известно, это медь красная, а золото - жёлтое.
Б.г.> То есть, как минимум, на этой картинке графики золота и меди перепутаны.

Едва ли так судить корректно. Да, по графику медь отражает жёлтый лучше, чем золото - но оно и красный отражает лучше!
Ты сперва сделай свёртку отражательных кривых со спектром освещающего источника, потом со спектральной чувствительностью глаза - и вот тогда получишь видимый цвет объекта. На этом пути всякие неожиданности возможны

Если не лень - сосчитай так цветовые координаты одного и другого.
Если лень, но еще не совсем - можешь поискать другие спектральные кривые отражения по меди и золоту

Б.г.>> Если бы этот график соответствовал действительности, то золото было бы краснее меди. А, как известно, это медь красная, а золото - жёлтое.
Б.г.>> То есть, как минимум, на этой картинке графики золота и меди перепутаны.

Fakir> Если лень, но еще не совсем - можешь поискать другие спектральные кривые отражения по меди и золоту

Пожалуйста. Вот, прикладываю картинку. Золото - чёрный график, медь - зелёный. Спад у меди начинается раньше.

"Особенность цитат в интернете в том, что в них сразу верят" ©

Б.г.> Пожалуйста. Вот, прикладываю картинку. Золото - чёрный график, медь - зелёный. Спад у меди начинается раньше.
Однако, про серебро разночтений нет, и, вроде как, завал начинается уже в ультрафиолете, но это резко противоречит моим воспоминаниям, и собственным ощущениям.
Жалко ещё, что родия нет на этом графике.

Б.г.> Жалко ещё, что родия нет на этом графике.
Да и на бериллий я бы посмотрел.

Б.г.>> Жалко ещё, что родия нет на этом графике.
pokos> Да и на бериллий я бы посмотрел.

Его только в вакууме можно, у него слой окисла обычно толстый и матовый.

Б.г.> Пожалуйста. Вот, прикладываю картинку. Золото - чёрный график, медь - зелёный. Спад у меди начинается раньше.

Просмотрел еще несколько спектральных кривых из других источников. Действительно, там золото в интервале зелёного-красного идёт выше меди. Фиг знает.

Б.г.> "Особенность цитат в интернете в том, что в них сразу верят" ©

Ну как бы тот график был с сайта производителя оптических покрытий, поэтому странно, если ошибка.
Или, шут его, тоже от состояния поверхности сильно зависит, и это несколько разное золото и разная медь?

Б.г.> Однако, про серебро разночтений нет, и, вроде как, завал начинается уже в ультрафиолете, но это резко противоречит моим воспоминаниям, и собственным ощущениям.

Либо память подводит - бывает же такое - либо серебро было какое-то "подпорченное". Окисленное, "дырявое", слишком тонкое, разные способы получения плёнки - да мало ли. Само состояние плёнки вообще может очень существенно - на десятки процентов - влиять на коэффициент отражения. И, если судить по нескольким примерам, как раз в коротковолновой области оно сказывается сильнее.

Поэтому полагаю, у тебя просто была сильно плохая плёнка.

Б.г.> Жалко ещё, что родия нет на этом графике.

На других есть, примерно такой же.

Б.г.>> Жалко ещё, что родия нет на этом графике.
pokos> Да и на бериллий я бы посмотрел.

Нигде никогда среди оптических покрытий (по крайней мере, отражательных) бериллия не встречал - ни на графиках, ни упоминанием.
Можно осторожно предположить, что ни в одном диапазоне у него нет привлекательных свойств - по крайней мере, отражательных. При общеизвестных недостатках.

Fakir> Нигде никогда среди оптических покрытий (по крайней мере, отражательных) бериллия не встречал - ни на графиках, ни упоминанием.
На JWST зеркала из бериллия, с покрытием золотом толщиной 100нм

Fakir>> Нигде никогда среди оптических покрытий (по крайней мере, отражательных) бериллия не встречал - ни на графиках, ни упоминанием.
Дем> На JWST зеркала из бериллия, с покрытием золотом толщиной 100нм

Ну так там отражением бериллия пренебрегают. Отражает золото, притом, в коротковолновой части видимого диапазона телескоп Вебба не работает. Бериллий используется, как конструкционный материал.

Б.г.>> Однако, про серебро разночтений нет, и, вроде как, завал начинается уже в ультрафиолете, но это резко противоречит моим воспоминаниям, и собственным ощущениям.
Fakir> Либо память подводит - бывает же такое - либо серебро было какое-то "подпорченное". Окисленное, "дырявое", слишком тонкое, разные способы получения плёнки - да мало ли. Само состояние плёнки вообще может очень существенно - на десятки процентов - влиять на коэффициент отражения.
Предлагаю следующий вариант для консенсуса.
Завал у серебра начинается на 430-440 нанометров. Этого хватает, чтобы супертонкие серебряные плёнки на просвет были густо-фиолетовыми (этого не отрицает ни один источник). На сколько процентов завал конкретно на 430 - источники расходятся. На 400 ровно уже больше, чем на 10% (т.е. 85% вместо 95% для жёлтого). Хотя 85% - это всё ещё очень много, больше, чем у никеля и платины, это меньше, чем у алюминия на той же длине волны.

Б.г.> Предлагаю следующий вариант для консенсуса.
Б.г.> Завал у серебра начинается на 430-440 нанометров.

"На это я не могу пойтить!!!"
Ну нету там еще в общем случае завала. Сам же графики видел.
У "плохих" плёнок иногда начинается более или менее небольшое, но непременно плавное проседание (см. рис.) - и если плёнка сделана совсем неудачно, то проседать может начать и с 600.

Шут его знает, может быть, каким-то образом можно её так испортить, что посыпется резко и именно с 430-440... не знаю, не видел.

Но завал, который именно имманентен серебру, а не только способу формирования покрытия - он дальше, к 370. Там да - конкретный такой.

Б.г.> Ну так там отражением бериллия пренебрегают.
Сумлеваюс. 100нм золото - довольно прозрачное. Хотя, в ИК области хорошо отражает.