質問: ハーフミラーの構造と原理について ハーフミラーの原理と構造について詳しく知りたいです。よろしくお願いします。
回答: ミラーの基本的な構造は、 空気-反射物質-ガラス基板-空気 となっています。ハーフミラーでもまったく同じです。 ここで、反射物質は色々あります。 一番簡単なのはアルミ、銀などですね。このほかにも金などが使われることもあります。 あと、この反射物質の所では誘電体多層膜といって、2種類の物質をきわめて薄く積層した構造のものもあり、これは吸収が極めて小さいミラーが作れるため、レーザーなどの非常に強い光を反射させるミラーなどに利用されています。 屈折率の値では、空気<ガラス基板<反射物質という順番で大きくなります。 物理的には一般に屈折率小から屈折率大の物質界面で反射するときには固定端の反射となり位相が変わります。 逆の場合は自由端の反射となり、界面での位相の変化は起こりません。 これは普通の並みの反射の仕組みと同じようになっています。 一般に金属などの場合は非常に大きな誘電率εを持っていて、またその符号がマイナスになっています。(導体であるため) そのため、金属の複素屈折率n(n^2=ε)もその虚部(虚部が吸収を表します)大きな値となります。 ですから光の電場はわずかな量しか金属に進入できません。 ただ金属膜の厚みを薄くすれば透過する光が生まれますので、金属ミラーの場合は厚みを薄くすればハーフミラーになります。 位相が反転するかどうかというのはmaxwell方程式で反射物質の誘電率εを使い、界面での連続条件から連立方程式を立ててとくと反射、透過の式を得ることができ求めることができます。 これ以上詳しくお知りになりたい場合は専門書を読まれたほうがよいでしょう。 では。