Optiskt glas med en konvex-konkava ytor: tillverkning, användning. Lins, förstoringsglas

Optiskt glas - det är speciellt framtagen genomskinligt glas, som används som delar till optiska anordningar. Den skiljer sig från den vanliga renhet och transparens, enhetlighet och färglös. Det är också strängt ransone spridning och brytningsförmåga. Överensstämmelse med sådana krav ökar komplexiteten och kostnaden för produktionen.

berättelse

Du kan hitta många exempel på inhemsk användning av linser, såsom ett förstoringsglas - vanligt förstoringsglas - det bidrar till att skapa en liten projektion från en vanlig smart telefon, men de optiska glasögon var inte så länge sedan.

Linserna har varit kända sedan urminnes tider, men det första allvarliga försöket att skapa ett fönster som liknar den som används i moderna apparater, kan hänföras till XVII-talet. Sålunda, den tyska kemisten Kunkel i ett av sina verk nämnda fosforsyra och borsyra i glaskomponent. Han talade också om borosilikat krona, som ligger nära några moderna materialsammansättning. Detta kan kallas den första framgångsrika erfarenhet av tillverkning av glas, som har vissa optiska egenskaper och en tillräcklig grad av fysikalisk och kemisk homogenitet.

inom industrin

Tillverkning av optiskt glas i industriell skala började i början av artonhundratalet. Swiss Gian tillsammans med Fraunhofer införs vid en av fabrikerna i Bayern relativt stabil metod för framställning av sådant glas. Framgången för mottagning var smältblandning med en cirkelrörelse vertikalt nedsänkt i lera glasstav. Som ett resultat var det möjligt att erhålla en optisk glas av tillfredsställande kvalitet, med en diameter på 250 mm.

modern produktion

Vid framställning av färgade optiska glas används tillsatsmaterial med koppar, selen, guld, silver och andra metaller. Cooking kommer från partiet. Den laddas in i brandsäkra krukor, som i sin tur, är placerad i en glassmältugn. Laddningskompositionen kan inkludera upp till 40% av glasavfall, är den viktiga punkten att sammansättningen av krossglas och matlagning. Glassmältan under matlagning som kontinuerligt omrördes med en spatel av keramik eller platina. Det uppnås sålunda ett homogent tillstånd.

Periodiskt, är smältan tas till försök, i vilka kvaliteten kontrolleras. Ett viktigt steg är det kokande blekningen: i glaset från klar substans ursprungligen sätts till kompositionen av avgiften, börjar valet betydande mängd gaser. Bildar stora bubblor som stiger snabbt, gripa tag samtidigt mindre bubblor oundvikligen bildas under tillagningen.

Avslutningsvis, är krukorna heras från ugnen och därefter kyler långsamt. Kylning, långsam speciella tekniker kan pågå i upp till åtta dagar. Det bör vara enhetlig, eller kan bildas i massan av de mekaniska påfrestningar som orsakar sprickor.

egenskaper

Optiskt glas - ett material för tillverkning av linser. De i sin tur är uppdelade efter typ i uppsamlings och dispergering. Insamlade hänvisar bikonvexa och plankonvex lins och en konkav-konvex, bär namnet "positiv menisk".

Det optiska glaset har ett antal egenskaper:

• brytningsindex bestäms av två spektrallinjer, som kallas natrium dubblett;
• den genomsnittliga variansen, vilken definieras som skillnaden mellan brytningsindex för de röda och blå linjer av spektrumet;
• dispersion faktor - antalet som ges av förhållandet mellan medel dispersionen och brytningsindex.

Färgat optiskt glas används för produktion av absorption filter. Beroende på materialet, finns det tre huvudtyper av optiska glas:

• oorganisk;
• Plexiglas (organiska);
• mineral-och organiska.

Sammansättningen av det oorganiska glaset innefattar oxider och fluorider. Fuserad optiskt glas avser även oorganiska (kemisk formel SiO _2). Kvarts har ett lågt brytningsindex och hög index för ljustransmission, är det kännetecknas av beständighet mot värme. Brett öppenhet intervall kan användas i moderna telekommunikationer (fiberoptisk kabel, etc), som silikatglas är oumbärlig vid tillverkning av optiska linser, till exempel, göra förstoringsglas av kvarts.

På grundval av kisel

Transparent kvartsglas kan vara både optisk och teknisk. Optisk tillverkas genom smältning av bergkristall, endast så erhållna helt homogen struktur. De ogenomskinliga glasögon som ansvarar för färgen på små gasbubblor i materialet.

Förutom den kiseldioxidglas som produceras på en kiselbasen och det så kallade kiselglas, som, trots den liknande bas har olika optiska egenskaper. Kiselelement kan diffraktera röntgenstrålar och infraröd strålning att passera.

plexiglas

Den så kallade akrylglas är baserad på ett syntetiskt polymermaterial. Denna öppna och det fasta materialet är en termoplast och används ofta som ersättning för kvartsglas. Plexiglas som är resistenta mot många miljöfaktorer såsom fukt och låg temperatur, men det är mycket mjukare och därför mer känslig för mekanisk påfrestning. På grund av mjukhet av organiskt optiskt glas just i behandlingen - det kan "ta" även de enklaste verktygen för att skära metall.

Detta material är perfekt lämplig för laserbehandlingen, är det lätt att applicera ett mönster eller gravyr. Som en lins, reflekterar han helt infraröda strålar, men sänder ultraviolett ljus och röntgenstrålning.

ansökan

Optiskt glas är allmänt används för att producera objektiv, vilket i sin tur används i många optiska system. Single samlingslins som ett förstoringsglas. linser Tekniken är en viktig del av den primära eller system som kikare, kikarsikten, mikroskop, teodoliter, teleskop, kameror och utrustning.

Lika viktiga är de optiskt glas för behoven av oftalmologi, för utan dem svåra eller omöjliga att korrigera bristerna i sikte (myopi, astigmatism, hyperopi, störning av boende och andra sjukdomar). Glasögon med dioptrier kan göras antingen från kvartsglas, och av hög kvalitet plast.

astronomi

Optiska glas är viktiga och den dyraste komponenten i någon teleskop. Många fans själva samlar refraktorer, kräver detta en liten bit, men det viktigaste - planglaslins.

I början av förra seklet för att göra en kraftfull astronomiska linser och närmare bestämt på sin polerade, kan det ta flera år. Till exempel i 1982, till miljonär Charles Yerkes vände huvudet vid University of Chicago Vilyam Harper frågar finans observatorium. Yerkes lagt ned på det omkring tre hundra tusen dollar och fyrtio tusen spenderades på inköp av linser för de mest kraftfulla i samband med teleskopet på planeten. Observatory namngavs efter finansiären Yerkes, och hittills refraktor lins med en diameter på 102 cm anses vara den största i världen.

Teleskop med en stor diameter är reflektorer, det finns ett ljus-skördspegelelement.

Det finns en annan typ av linser som används i astronomi, och i oftalmologi - glas med konvexa-konkava ytor, som kallas menisken. Det kan vara av två slag: spridningen och insamling. Spridnings menisk kantpartiet tjockare centrum och tunnare i samlingen är en central del.