Sticlă optică cu suprafețe convexe concave: fabricarea, utilizarea. Lens, lupă

sticlă optică - este făcută special din sticlă transparentă, care este folosit ca piese pentru dispozitive optice. Acesta diferă de puritatea obișnuită și transparența, uniformitatea și incoloră. De asemenea, raționalizate strict dispersie și puterea de refracție. Respectarea acestor cerințe crește complexitatea și costul de producție.

poveste

Puteți găsi mai multe exemple de uz casnic de lentile, cum ar fi o lupă - lupă obișnuită - ajută la crearea unei mici de proiecție de la un telefon inteligent obișnuit, dar ochelarii optice nu au fost atât de mult timp în urmă.

Lentilele au fost cunoscute încă din cele mai vechi timpuri, dar prima încercare serioasă de a crea o fereastră care este similar cu cel folosit în dispozitivele moderne, pot fi atribuite în secolul XVII. Astfel, chimist german Kunkel într-una dintre lucrările sale menționate acid fosforic și acid boric în componenta de sticlă. De asemenea, el a vorbit despre coroana borosilicată, care este aproape de unele compoziții de materiale moderne. Aceasta poate fi numită prima experiență de succes în fabricarea sticlei, având anumite proprietăți optice și un grad suficient de omogenitate fizică și chimică.

În industrie

Fabricarea sticlei optice la scară industrială a început în secolul al XIX-lea. coroborat Gian elvețian cu Fraunhofer introdus la una dintre fabricile din Bavaria metodă relativ stabilă pentru producerea unui astfel de sticlă. Succesul recepției a fost amestecarea topiturii printr-o mișcare circulară imersat vertical în baghetă de sticlă argilă. Ca rezultat, a fost posibil să se obțină o sticlă optică de calitate satisfăcătoare, cu un diametru de 250 mm.

moderne de producție

La prepararea sticlei optice materialelor aditive utilizate colorate cu cupru, seleniu, aur, argint și alte metale. Gătitul vine de la lot. Acesta este încărcat în vase rezistente la foc, care, la rândul său, este plasat într-un cuptor de topire a sticlei. Compoziția de încărcare poate include până la 40% din deșeurile de sticlă, punctul de important este faptul că compoziția de cioburi de sticlă și de gătit. Sticla se topesc în timpul gătirii agitat continuu cu o spatulă din ceramică sau platină. Astfel, se realizează o stare omogenă.

Periodic, topitura este luată la proces, în care este controlat de calitate. Un pas important este decolorarii de fierbere: în sticlă de la substanța decantoarelor adăugată inițial la compoziția taxei, începe selectarea cantitate substanțială de gaze. Forme de bule mari, care crește rapid, suflându-i în același timp, bule mai mici, în mod inevitabil, format în timpul procesului de preparare.

In concluzie, vasele sunt extrase din cuptor și apoi se răcește încet. Răcire, tehnici speciale lent, poate dura până la opt zile. Ar trebui să fie uniform, sau pot fi formate în masa tensiunilor mecanice care produc fisuri.

proprietăţi

sticlă optică - un material pentru producerea de lentile. Acestea, la rândul lor, sunt împărțite în funcție de tipul de colectare și de dispersie. Colectate se referă lentilă biconvexă și convexă și o plano concav-convexă, poartă numele de „meniscului pozitive“.

Sticla optică are un număr de caracteristici:

• indicele de refracție este determinată de două linii spectrale, care sunt numite dublet de sodiu;
• varianța medie, care este definită ca diferența dintre indicele de refracție al liniilor roșii și albastre ale spectrului;
• factor de dispersie - numărul dat de raportul dintre dispersia medie și indicele de refracție.

optice din sticlă colorată este utilizată pentru producerea de filtre de absorbție. În funcție de materialul, există trei tipuri principale de sticlă optică:

• anorganic;
• Plexiglas (organice);
• minerale și organice.

Compozitia sticlei anorganice includ oxizii și fluoruri. sticlă optică fuzionată , de asemenea , se referă la anorganică (formula chimică _SiO2). Quartz are un indice de refracție scăzut și indice ridicat de transmitere a luminii, aceasta se caracterizează prin rezistență la căldură. Gama de transparență largă pot fi utilizate în telecomunicații moderne (cablu din fibră optică, etc.), ca silicat de sticlă este indispensabilă în fabricarea de lentile optice, de exemplu, face lupa cuarțului.

Pe baza de siliciu

Transparent de sticlă de siliciu poate fi atât optic și tehnic. Optic fabricat prin topirea cristalului de roca, numai astfel obținută structură complet omogenă. Ochelarii opace responsabile pentru culoarea de mici bule de gaz în interiorul materialului.

În plus față de sticlă de silice produsă pe bază de siliciu și sticlă de siliciu așa-numita, care, în ciuda bazei similare are proprietăți optice diferite. Elementele de siliciu pot difracta raze X și radiații infraroșii, pentru a trece.

plexiglas

Așa-numita sticla acrilica se bazează pe un material polimer sintetic. Acest material transparent și produsul solid este un material termoplastic și este adesea folosit ca înlocuitor pentru sticlă de cuarț. Plexiglas rezistent la mai mulți factori de mediu, cum ar fi umiditate și temperatură scăzută, dar este mult mai moale și, prin urmare, mai sensibile la stres mecanic. Din cauza moliciunea sticlă optică organică doar în procesarea - poate „lua“, chiar și cele mai simple instrumente pentru tăiere metalului.

Acest material este perfect potrivit pentru tratamentul cu laser, este ușor de aplicat un model sau gravură. Ca o lentilă, el reflecta perfect razele infraroșii, dar transmite lumina ultravioletă și raze X.

cerere

sticlă optică este utilizat pe scară largă pentru lentile care produc, care, la rândul lor, sunt folosite în multe sisteme optice. lentile de colectare unică utilizată ca o lupă. Lentilele tehnici sunt o parte importanta a primare sau sisteme, cum ar fi binocluri, lunete, microscoape, teodolite, telescoape, camere video și echipamente.

La fel de importante sunt sticla optica pentru nevoile oftalmologie, pentru că fără ele dificil sau imposibil de a corecta deficiențele de vedere (miopie, astigmatism, hipermetropie, tulburări de cazare și a altor boli). Eyeglass cu dioptrii poate fi făcută fie din sticlă de cuarț, și din material plastic de înaltă calitate.

astronomie

pahare optice sunt importante și componenta cea mai scumpă din orice telescop. Mulți fani se colectează refractors, acest lucru necesită un pic, dar cel mai important lucru - lentile de sticlă plano.

La începutul secolului trecut pentru a face una lentile astronomice puternice, și mai precis pe lustruit sale, ar putea dura mai mulți ani. De exemplu, în 1982, la milionarul Charles Yerkes transformat șeful de la Universitatea din Chicago Vilyam Harper cere observator finanțe. Yerkes pus în ea aproximativ trei sute de mii de dolari, și patruzeci de mii au fost cheltuite pentru achiziționarea de lentile pentru cel mai puternic la momentul telescopului de pe planeta. Observatorul a fost numit după finanțator Yerkes, și până în prezent acest obiectiv refractor, cu un diametru de 102 cm este considerat cel mai mare din lume.

Telescoape cu un diametru mare, sunt reflectoare, există un element de oglindă ușor de recoltat.

Există un alt tip de lentile folosite în astronomie, și în oftalmologie - de sticlă cu suprafețe convexe-concav, care este numit meniscului. Acesta poate fi de două tipuri: împrăștierea și colectarea. Împrăștierea meniscului porțiune de margine centru mai gros și mai subțire în colecție este o parte centrală.