Каковы суть и цель просветления оптики?

Цель простая: снизить потери на отражения и устранить блики в многолинзовых объективах.

Штука в том, что всякая поверхность раздела часть падающего на неё света отражает обратно. Коэффициент отражения от границы раздела сред зависит от их показателей преломления: R = (n2-n1)²/(n2+n1)² для случая нормального падения. Соответственно проходит дальше только часть света. Если таких границ несколько - а в хороших объективах, тем более в системах типа биноклей или микроскопов, где и объектив и окуляр - многолинзовые, их таки до фига, - то такие потери становятся уже более чем заметными и здорово уменьшают светосилу системы.

Но падение светосилы ещё полбеды. Куда хуже, что свет, отражённый от одной границы, потом отражается от другой границы и поэтому способен создавать ложные изображения. Вот всякие блики от яркого источника света, попавшего в объектив, - это как раз оно.

И просветление оптики направлено на минимизацию отражения света от границ раздела - тем самым удаётся снизить потери на отражение и устранить или снизить блики.

Фишка тут вот в чём.

Возьмём для простоты плоско-параллельную пластинку с показателем преломления n1 и нанесём на неё тонкий слой какого-то покрытия с показателем преломления n2. Свет, падающий на такую составную границу раздела, отражается от обеих сторон тонкой плёнки. И от нижней и от верхней. Причём если плёнка действительно тонкая, то свет, отразившийся от обеих сторон плёнки, можно считать когерентным, а значит - появится интерференция. И если толщина плёнки в точности равна четверти длины волны света в материале плёнки, то "на выходе" свет, отражённый от нижней границы, будет в противофазе со светом, отразившемся от верхней границы (свет, отражённый от нижней границы плёнки, проходит её сначала туда, потом обратно, поэтому и набегает разность фаз в 180 градусов, в половину длины волны). И можно показать, что если n2² = n1 (в более общем случае - показатель преломления плёнки равен среднему геометрическому показателей преломления сред, разделённых плёнкой), то сигнал, отражённый от нижней границы плёнки, будет той же интенсивности, что и отражённый от верхней границы, - а значит, из-за их интерференции оба отражённых сигнала полностью компенсируются. Поэтому коэффициент отражения от поверхности, покрытой вот такой плёнкой, будет равен нулю.

Вот в этом и состоит суть просветления: за счёт правильного выбора параметров просветляющей плёнки удаётся снизить отражение от границы раздела до нуля.

Конечно, вот такой идеальный случай - это только для нормального падения и для какой-то одной длины волны. В реальности, когда и падение света не нормальное (да и как оно может быть нормальным для кривой поверхности...), и диапазон длин волн довольно широкий, столь простой картинкой не обойтись, и просветляющие покрытия приходится делать многослойными. Задача расчёта просветляющих покрытий - это одна из сложнейших в волновой оптике, в хороших объективах одно покрытие может содержать до 60 разных слоёв. Поэтому хорошая оптика не может стоить дёшево.

Теоретически идеальное просветление можно получить, если нанести покрытие, коэффициент преломления которого плавно изменяется от n1 до n2 (если это показатели преломления двух соседних стёкол). Но увы, пока что таких технологий не разработано...