Оптично стъкло с изпъкнали-вдлъбнати повърхности: производство, употреба. Обектив, лупа

Оптично стъкло - това е специално направен прозрачно стъкло, което се използва като части за оптични устройства. Той се различава от обичайната чистота и прозрачност, еднаквост и безцветен. Той също така строго разпределено дисперсия и пречупване на енергия. Спазването на тези изисквания до увеличаване на сложността и разходите за производство.

история

Можете да намерите много примери за домашна употреба на лещи, като лупа а - обикновен лупа - това помага да се създаде една малка проекция от един обикновен смартфон, но оптичните стъкла не бяха толкова отдавна.

Лещите са били известни още от древността, но първият сериозен опит за създаване на един прозорец, който е подобен на този, използван в съвременните устройства, могат да бъдат приписани на XVII век. По този начин, немски химик Kunkel в една от неговите произведения споменато фосфорна киселина и борна киселина в стъкло компонент. Той също така говори за боросиликатно корона, която е в близост до някои съвременни материали състав. Това може да се нарече първата успешна опит в производството на стъкло, като някои оптични свойства и достатъчна степен на физическата и химическата хомогенност.

В промишлеността

Производство на оптично стъкло в промишлен мащаб започна в началото на XIX век. Швейцария Gian връзка с Fraunhofer въвежда в един от заводите в Бавария относително стабилен метод за производство на такъв стъкло. Успехът на рецепция се стопи смесване използвайки кръгови движения вертикално потопени в глина стъклена пръчка. В резултат на това е възможно да се получи оптично стъкло на задоволително качество, с диаметър от 250 мм.

съвременното производство

При получаването на цветни оптични стъклени използват добавъчни материали с мед, селен, злато, сребро и други метали. Готвене идва от партидата. Той се зарежда в огнеупорни съдове, които, от своя страна, се поставят в пещ за топене на стъкло. Съставът за зареждане може да включва до 40% от стъклото на отпадъци, важното е, че в състава на стъкло стъклени трошки и готвене. Стъкло стопи по време на готвене непрекъснато се разбърква с помощта на шпатула, изработен от керамика или платина. По този начин се постига хомогенно състояние.

Периодично, стопилката се приема в съда, в който се контролира качеството. Важна стъпка е кипене избелването на: в стъклото от бистрители вещество първоначално се добавят към състава на заряда, започва избор значително количество газове. Образува големи мехурчета, които се издигат бързо захващане в същото време по-малки мехурчета неизбежно, образувани по време на процеса на готвене.

В заключение, саксиите се екстрахират от пещта и след това се охлажда бавно. Охлаждане, бавни специални техники, може да продължи до осем дни. Тя трябва да бъде еднакъв, или може да се образува в масата на механичните напрежения, които причиняват пукнатини.

свойства

Оптично стъкло - материал за производството на лещи. Те, от своя страна, са разделени по вид в събирането и разпръскване. Събрани отнася двойно изпъкнали и плоско-изпъкнали лещи и вдлъбнато-изпъкнала, носи името на "положителен менискус".

Оптичното стъкло има редица характеристики:

• индекс на пречупване се определя от две спектрални линии, които се наричат натриев дублет;
• Средната промяна, която се определя като разлика между индекса на пречупване на червени и сини линии на спектъра;
• дисперсия фактор - броят изразява чрез съотношението на средната дисперсията и индекса на пречупване.

Цветна оптично стъкло се използва за производството на абсорбция филтри. В зависимост от материала, има три основни типа оптично стъкло:

• неорганична;
• Плексиглас (органични);
• минерални и органични.

Съставът на неорганично стъкло включват оксиди и флуориди. Кондензиран оптично стъкло също така се отнася до неорганични (химична формула SiO _2). Кварцов има нисък индекс на пречупване и висок индекс на предаване на светлината, се характеризира с устойчивост на топлина. Широка гама прозрачност може да се използва в съвременните телекомуникации (оптичен кабел и т.н.), както силикатно стъкло е незаменим при производството на оптични лещи, например, направи лупа на кварца.

На базата на силиций

Прозрачен силициево стъкло може да бъде както оптично и технически. Оптично произведени чрез стапяне рок кристал, само така получения напълно хомогенна структура. Непрозрачния очилата отговорни за цвета на малки газови мехурчета в материала.

В допълнение към стъклото на силициев диоксид, произведен на силиконова основа и т.нар силиций стъкло, което, въпреки подобна база има различни оптични свойства. Елементите на силиций може да пречупват X-лъчи и инфрачервено лъчение да премине.

плексиглас

Така нареченият акрилно стъкло е базиран на синтетичен полимерен материал. Този прозрачен и твърдият материал е термопластичен и често се използва като заместител на кварцово стъкло. Плексиглас, устойчиви на много фактори на околната среда като влага и ниска температура, но е много по-меки и поради това по-податливи на механично напрежение. Заради мекотата на биологичното оптично стъкло само при обработката - тя може да "вземе" дори най-простите инструменти за рязане на метал.

Този материал е напълно подходящ за лазертерапията, че е лесно да се приложи модел или гравиране. В обектива, той напълно отразява инфрачервени лъчи, но предава ултравиолетова светлина и рентгенови лъчи.

приложение

Оптично стъкло се използва широко за производство на лещи, които, от своя страна, се използват в много оптични системи. Единична леща събиране използва като лупа. лещи Техниката, са важна част от първичната или системи като бинокли, обхват, микроскопи, теодолит, телескопи, фотоапарати и оборудване.

Също толкова важни са оптичното стъкло за нуждите на офталмологията, защото без тях е трудно или невъзможно да се коригират недостатъците на зрението (късогледство, астигматизъм, далекогледство, нарушения на настаняване и други заболявания). Очила с диоптъра могат да бъдат направени или от кварцово стъкло, и с високо качество пластмаса.

астрономия

Оптични очила са важни и най-скъпият компонент на всяка телескоп. Много фенове се събират рефрактори, това изисква по-малко, но най-важното нещо - плоско стъкло обектива.

В началото на миналия век, за да един мощен астрономически лещи, и по-конкретно на неговия полиран, той може да отнеме няколко години. Така например, през 1982 г., за да милионера Чарлз Yerkes обърна главата на университета в Чикаго Vilyam Харпър иска финансиране обсерватория. Yerkes да сложите в нея около триста хиляди долара и четиридесет хиляди са били изразходвани за закупуване на лещи за най-мощните в момента на телескопа на планетата. Обсерваторията е кръстен на финансист Yerkes, и досега това пречупвател обектив с диаметър 102 cm се счита за най-големите в света.

Телескопи с голям диаметър са рефлектори, има огледало елемент светло прибиране на реколтата.

Има и друг вид лещи, използвани в астрономията и в офталмологията - стъкло с изпъкнали-вдлъбнати повърхности, които се нарича менискуса. Тя може да бъде два вида: разхвърляне и събиране. В разсейване менискус ръб дебел центъра и по-тънки в колекцията е централна част.