Gương Kim Loại (Metallic Mirror) – Cấu tạo, đặc tính và ứng dụng trong quang học hiện đại

Gương kim loại (Metallic Mirror) là một trong những thành phần quan trọng nhất trong các hệ thống quang học, từ thiết bị phòng thí nghiệm, hệ thống laser, camera, đến máy chiếu và dụng cụ đo lường. Với ưu điểm phản xạ ổn định trên dải bước sóng rộng (broadband), gương kim loại được xem là lựa chọn linh hoạt cho nhiều ứng dụng khác nhau.

Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ cấu tạo – nguyên lý – phân loại – đặc tính – ứng dụng của dòng gương này.

1. Gương kim loại là gì?

Gương kim loại là loại gương được phủ một lớp kim loại phản xạ trên bề mặt trước (first surface mirror). Lớp phản xạ này thường là Aluminum (Al), Silver (Ag) hoặc Gold (Au).

Khác với gương dân dụng mặt sau, gương kim loại phản xạ trực tiếp trên lớp phủ kim loại mà không bị hiện tượng ghost image, sai lệch tia hoặc hấp thụ ánh sáng qua lớp kính đỡ.

2. Cấu tạo của gương kim loại

Một gương kim loại tiêu chuẩn gồm 3 lớp:

1. Substrate (nền kính): thường là BK7, fused silica, hoặc quartz.

2. Lớp phủ kim loại phản xạ: Al, Ag, hoặc Au.

3. Lớp bảo vệ (Protective Overcoat): SiO₂, MgF₂… giúp chống oxy hóa, chống trầy xước, kéo dài tuổi thọ.

Nhờ cấu tạo này, gương kim loại cho hiệu suất phản xạ ổn định và dải hoạt động rộng.

3. Các loại gương kim loại phổ biến

3.1. Gương nhôm (Aluminum Mirror)

• Phản xạ tốt trong dải UV – VIS – NIR.

• Giá thành thấp nhất.

• Tỷ lệ phản xạ: 88–92% (tùy lớp bảo vệ).

• Ứng dụng: camera, máy đo quang học, hệ quang học đa dụng.

3.2. Gương bạc (Silver Mirror)

• Phản xạ cao nhất trong vùng VIS và NIR.

• Phản xạ: 95–98%.

• Nhược điểm: dễ bị oxy hóa → cần lớp phủ bảo vệ tốt.

• Ứng dụng: hệ chiếu sáng, kính viễn vọng, thiết bị phòng thí nghiệm.

3.3. Gương vàng (Gold Mirror)

• Phản xạ vượt trội trong IR (2–12 μm).

• Phản xạ thấp trong VIS (trông màu vàng).

• Ứng dụng: camera nhiệt, laser IR, cảm biến hồng ngoại.

4. Đặc tính nổi bật của gương kim loại

4.1. Dải bước sóng rộng (Broadband Reflection)

Gương kim loại không bị giới hạn bước sóng như gương điện môi. Chúng hoạt động hiệu quả từ UV đến IR, phù hợp cho các hệ đa bước sóng.

4.2. Phản xạ ổn định ở góc tới lớn

Khi ánh sáng chiếu vào với góc nghiêng, gương kim loại ít thay đổi đặc tính phản xạ – rất quan trọng cho projector, kính phản xạ, optical path folding.

4.3. Giá thành hợp lý

So với gương điện môi (dielectric mirror), gương kim loại có chi phí thấp hơn và dễ sản xuất hơn.

4.4. Không nhạy với phân cực ánh sáng

Phản xạ của gương kim loại ít phụ thuộc vào polarization, phù hợp cho nhiều ứng dụng general-purpose.

5. Ứng dụng của gương kim loại trong thực tế

• Hệ thống quang học phòng thí nghiệm

• Camera và hệ thống chụp ảnh

• Máy chiếu và thiết bị chiếu sáng

• Optical path folding (bẻ tia sáng)

• Thiết bị đo quang, đo phổ

• Hệ thống laser công suất trung bình

• Camera nhiệt và cảm biến IR (gương Au)

6. So sánh gương kim loại và gương điện môi

👉 Kết luận: Gương kim loại thích hợp cho mục đích đa dụng, phản xạ rộng; gương điện môi thích hợp cho laser hoặc yêu cầu phản xạ cực cao.

7. Lời kết

Gương kim loại (Metallic Mirror) là một lựa chọn linh hoạt và hiệu quả trong nhiều hệ quang học. Với khả năng phản xạ tốt trên nhiều dải bước sóng, chi phí hợp lý và cấu trúc đơn giản, loại gương này phù hợp cho từ các ứng dụng cơ bản đến thiết bị công nghệ cao.

Nếu bạn đang tìm gương Al, Ag, Au chất lượng cao (hoặc cần tùy chỉnh theo kích thước, bước sóng), có thể liên hệ để được tư vấn.