濾光片

濾光片 (Filter)
臺中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學洪連輝教授責任編輯

所謂濾光片是指把不要波長的光過濾掉，或把特定波長的光過濾掉的光學儀器，因此藉由濾光片，我們就可以控制被阻隔或通過光的波長或波段。可使單一波長通過的濾光片稱為單色濾光片，常見的有紅外線濾光片、紫外線濾光片與可見光特定顏色的濾光片，如紅色、藍色等濾光片。濾光片根據頻率範圍可以分成以下幾種:低通(low pass)濾光片、高通(high pass)濾光片、帶通(band pass)濾光片、帶阻(pass stop)濾光片、全通濾光片、ND濾光片…等等。

低通濾光片

是指低於臨界頻率、或高於臨界波長(long pass，可簡稱為LP filter)的光才能通過的濾光片，因此它可以過濾較高能量的光。

高通濾光片

是指高於臨界頻率、或低於臨界波長(short pass，可簡稱為SP filter)的光才能通過的濾光片，因此它可以過濾較低能量的光。

帶通濾光片

是指界在上下邊界頻率以內的光才能通過的濾光片，因此它可以過濾特定能量區間以外的光。帶通濾光片可以使用一組高通與低通濾光片組合起來而完成。

帶阻濾光片

是指界在上下邊界頻率以外的光才能通過的濾光片，因此它可以過濾特定能量區間以內的光。

全通濾光片

是指它雖然不能過濾特定波長的光，但卻能造成時間延遲(time delay)。

所謂ND(Neutral Density Filter)濾光片是指可以連續變化進光量的減光片，它也是屬於一種減光片(Density plate，可簡稱為DP)，藉由旋轉ND濾光片，我們就可以選擇入射光的功率。而減光片只是把功率減少的一種光學元件。早期的太陽眼鏡就是一種減光片，不過現在的太陽眼鏡已經有多重功能，例如:可過濾紫外線以上的光通過，這時它是一種低通濾光片，又有的太陽眼鏡還有偏極鏡(polarizer)的功能，利用偏振的原理，使得紫外線以上的光不能通過，但卻可使可見光波段通過，以免妨礙使用者觀看其它物體。

對單色濾光片而言，並不是真正只能容許單一波長的光通過，原則上它還是一種帶通濾光片，因此無法真正精準控制入射光波長，直到雷射發明以後，雷射脈寬遠窄於世界上最好的濾光片，因此迅速取代濾光片的地位。

參考資料

http://en.wikipedia.org/wiki/Filter_%28optics%29