Optiese glas is 'n spesiaal vervaardigde deursigtige glas wat as onderdele vir optiese instrumente gebruik word. Dit verskil van die gewone suiwerheid en verhoogde deursigtigheid, eenvormigheid en kleurloosheid. Dit normaliseer ook die verspreiding en brekingskrag streng. Voldoening aan sulke vereistes verhoog die kompleksiteit en koste van produksie.
Geskiedenis
Jy kan baie voorbeelde van alledaagse gebruik van lense vind, byvoorbeeld, 'n vergrootglas is 'n gewone vergrootglas - sal jou help om 'n klein projektor van 'n gewone slimfoon te skep, maar optiese bril het nie so lank gelede verskyn nie.
Lense is sedert die oudheid bekend, maar die eerste ernstige poging om glas soortgelyk aan dié wat in moderne toestelle gebruik word te skep, kan teruggevoer word na die 17de eeu. Dus, die Duitse chemikus Kunkel het in een van sy werke fosfor- en boorsure genoem, wat deel is van die glaskomponent. Hy het ook gepraat oor borosilikaatkroon, wat in terme van samestelling na aan sommige moderne materiale is. Dit kan genoem word die eerste suksesvolle ervaring in die vervaardiging van glas met sekere optiese eienskappe en 'n voldoende mate vanfisiese en chemiese homogeniteit.
In bedryf
Die vervaardiging van optiese brille op industriële skaal het aan die begin van die 19de eeu begin. Die Switserse Gian het saam met Fraunhofer 'n relatief stabiele metode vir die vervaardiging van sulke glas by een van die aanlegte in Beiere bekend gestel. Die sleutel tot sukses was die tegniek om die smelt te meng met behulp van sirkelbewegings van 'n kleistaaf wat vertikaal in glas gedompel is. As gevolg hiervan was dit moontlik om optiese glas van bevredigende geh alte te verkry, tot 250 mm in deursnee.
Moderne produksie
In die vervaardiging van gekleurde optiese glase word bymiddels van stowwe wat koper, selenium, goud, silwer en ander metale bevat, gebruik. Kook kom van die aanklag. Dit word in vuurvaste potte gelaai, wat weer in 'n glasoond geplaas word. Die samestelling van die lading kan tot 40% van glasafval insluit, 'n belangrike punt is die nakoming van die samestelling van kolwyntjie en smeltglas. Glasmassa tydens kook word voortdurend gemeng met 'n spatel gemaak van keramiek of platinum. Sodoende word 'n eenvormige toestand bereik.
Die smelt word van tyd tot tyd geneem vir 'n monster, wat die kwaliteit beheer. 'n Belangrike stadium van smelting is opheldering: in die glasmassa begin die vrystelling van 'n aansienlike hoeveelheid gasse vanaf die verhelderende stowwe wat aanvanklik by die mengsel gevoeg is. Groot borrels vorm en rys vinnig, wat die kleiner borrels vasvang wat noodwendig tydens die brouproses vorm.
Uiteindelik word die potte uit die oond gehaal, waarnakoel stadig af. Verkoeling, wat deur spesiale tegnieke vertraag word, kan tot agt dae duur. Dit moet eenvormig wees, anders kan meganiese spanning in die massa vorm, wat krake veroorsaak.
Properties
Optiese glas is 'n materiaal vir die vervaardiging van lense. Hulle word op hul beurt volgens tipe verdeel in versameling en strooi. Versamellense sluit in bikonvekse en plano-konvekse lense, sowel as konkaaf-konvekse, wat die "positiewe meniskus" genoem word.
Optiese glas het 'n aantal kenmerke:
- brekingsindeks bepaal deur twee spektrale lyne wat die natriumdublet genoem word;
- gemiddelde verspreiding, wat verstaan word as die verskil tussen die breking van die rooi en blou lyne van die spektrum;
- dispersiekoëffisiënt - 'n getal gegee deur die verhouding van gemiddelde dispersie en breking.
Gekleurde optiese glas word gebruik vir die vervaardiging van absorpsiefilters. Afhangende van die materiaal, is daar drie hooftipes optiese bril:
- anorganies;
- pleksiglas (organies);
- mineraal-organies.
Anorganiese glas bevat oksiede en fluoriede. Kwarts optiese glas behoort ook aan anorganiese (chemiese formule SiO2). Kwarts het lae breking en hoë ligtransmissie, dit word gekenmerk deur hittebestandheid. 'N Wye reeks deursigtigheid laat dit toe om in die moderne gebruik te wordtelekommunikasie (optiese veselkabels, ens.), ook silikaatglas is onontbeerlik in die vervaardiging van optiese lense, byvoorbeeld 'n vergrootglas word van kwarts gemaak.
Gebaseer op silikon
Deursigtige silikaatglas kan beide opties en tegnies wees. Opties word gemaak deur rotskristal te smelt, slegs op hierdie manier word 'n heeltemal homogene struktuur verkry. In ondeursigtige glase is klein gasborrels binne-in die materiaal verantwoordelik vir die kleur.
Benewens silikon-gebaseerde kwartsglas, word die sogenaamde silikonglas ook vervaardig, wat, ten spyte van 'n soortgelyke basis, verskillende optiese eienskappe het. Silikonselle is in staat om X-strale te breek en infrarooi straling uit te stuur.
Organiese glas
Die sogenaamde pleksiglas word gemaak op die basis van 'n sintetiese polimeermateriaal. Hierdie deursigtige en harde materiaal behoort aan termoplastiek en word dikwels as 'n plaasvervanger vir kwartsglas gebruik. Plexiglas is bestand teen baie omgewingsfaktore, soos hoë humiditeit en lae temperature, maar dit is baie sagter en dus meer sensitief vir meganiese spanning. As gevolg van sy sagtheid is organiese optiese glas maklik om te verwerk - selfs die eenvoudigste metaal snywerktuig kan dit "vat".
Hierdie materiaal is ideaal vir laserverwerking en maklik om te patroon of te graveer. As 'n lens weerkaats dit perfek infrarooi strale, maarstuur ultraviolet en x-strale uit.
Aansoek
Optiese brille word wyd gebruik vir die vervaardiging van lense, wat weer in baie optiese stelsels gebruik word. 'n Enkele konvergerende lens word as 'n vergrootglas gebruik. In tegnologie is lense 'n belangrike of hoofdeel van stelsels soos verkykers, optiese visiere, mikroskope, teodoliete, teleskope, sowel as kameras en videotoerusting.
Optiese bril is nie minder belangrik vir die behoeftes van oogheelkunde nie, want daarsonder is dit moeilik of onmoontlik om gesiggestremdheid (bysiendheid, astigmatisme, versiendheid, versteuring van akkommodasie en ander siektes) reg te stel. Brillense met dioptrie kan van beide kwartsglas en hoëgeh alte plastiek gemaak word.
Astronomie
Optiese bril is 'n belangrike en duurste komponent van enige teleskoop. Baie stokperdjies maak hul eie refraktors bymekaar, dit verg min, maar die belangrikste ding is 'n plano-konvekse glaslens.
Aan die begin van voorverlede eeu het dit etlike jare geneem om een kragtige astronomiese lens te vervaardig, of eerder om dit te poets. Byvoorbeeld, in 1982 het die hoof van die Universiteit van Chicago, William Harper, die miljoenêr Charles Yerkes genader met 'n versoek om die sterrewag te finansier. Yerkes het sowat driehonderdduisend dollar daarin belê, met veertigduisend bestee aan die aankoop van 'n lens vir die kragtigste teleskoop op die planeet op daardie tydstip. Die sterrewag is vernoem na die finansierder Yerkes, en tot nou toe hierdie refraktor met 'n lensdeursnee van 102cm word as die grootste in die wêreld beskou.
Teleskope met 'n groot deursnee is weerkaatsers, waarin die spieël 'n ligversamelende element is.
Daar is nog 'n soort lens wat in beide astronomie en oogkunde gebruik word - glas met konveks-konkawe oppervlaktes, wat die meniskus genoem word. Dit kan van twee tipes wees: verstrooiing en versameling. In die verstrooiende meniskus is die uiterste deel dikker as die sentrale een, en in die versamelmeniskus is die sentrale deel dunner.
