Vidre òptic amb una superfícies convexes-còncava: fabricació, ús. Lent, lupa

El vidre òptic - que està fet especialment de vidre transparent, que s'utilitza com a peces per a dispositius òptics. Es diferencia de la puresa habitual i transparència, uniformitat i incolor. També racionada estrictament dispersió i el poder de refracció. El compliment d'aquests requisits augmenta la complexitat i el cost de producció.

història

Es poden trobar molts exemples d'ús domèstic de la lent, com una lupa - lupa ordinària - que ajuda a crear un petit sortint des d'un telèfon intel·ligent ordinària, però els vidres òptics no eres fa tant de temps.

Les lents s'han conegut des de l'antiguitat, però el primer intent seriós de crear una finestra que és similar a la utilitzada en els dispositius moderns, es poden atribuir al segle XVII. Per tant, el químic Kunkel alemany en una de les seves obres esmenta àcid fosfòric i àcid bòric en el component de vidre. També va parlar de la corona de borosilicat, que està a prop d'alguns materials composició moderna. Això pot ser anomenat la primera experiència reeixida en la fabricació de vidre, que té certes propietats òptiques i un grau suficient d'homogeneïtat física i química.

en la indústria

Fabricació de vidre òptic a escala industrial va començar al segle XIX. conjunció Gian suís amb Fraunhofer va introduir en una de les fàbriques a Baviera mètode relativament estable per a la producció de tals vidre. L'èxit de recepció era alliberar de mescla usant un moviment circular submergit verticalment en vareta de vidre argila. Com a resultat, va ser possible obtenir un vidre òptic de qualitat satisfactòria, amb un diàmetre de 250 mm.

producció moderna

En la preparació de vidre òptic materials additius usats de colors amb coure, seleni, or, plata i altres metalls. Cuinar prové del lot. Es carrega en tests a prova de foc, que, al seu torn, es col·loca en un forn de fusió de vidre. La composició de càrrega pot incloure fins a 40% del vidre de residus, el punt important és que la composició de deixalles de vidre i cuinar. Massa fosa de vidre durant la cocció es va agitar contínuament amb una espàtula feta de ceràmica o de platí. Per tant, s'aconsegueix un estat homogeni.

Periòdicament, la massa fosa es pren a judici, en el qual es controla la qualitat. Un pas important és el blanqueig de ebullició: en el vidre de la substància clarificadors afegit originalment a la composició de la càrrega, comença la selecció quantitat substancial de gasos. Forma grans bombolles que s'eleven ràpidament, agafant al mateix temps bombolles més petites inevitablement formen durant el procés de cocció.

En conclusió, els testos s'extreuen del forn i després es refreda lentament. Refredament, tècniques especials lents, poden durar fins a vuit dies. Ha de ser uniforme, o pot estar format en la massa de les tensions mecàniques que causen esquerdes.

propietats

Òptica de vidre - un material per a la producció de lents. Ells, al seu torn, es divideixen segons el tipus de la recollida i de dispersió. Es va recollir refereix lent biconvexa i pla-convexa i una còncava-convexa, porta el nom de "menisc positiu".

El cristall òptic té una sèrie de característiques:

• índex de refracció es determina per dues línies espectrals, que s'anomenen doblet de sodi;
• la variància mitjana, que es defineix com la diferència entre l'índex de refracció de les línies vermella i blava de l'espectre;
• factor de dispersió - el nombre donat pel quocient de la dispersió mitjana i l'índex de refracció.

vidre òptic amb color s'utilitza per a la producció de filtres d'absorció. Depenent del material, hi ha tres tipus principals de vidre òptic:

• inorgànic;
• Plexiglàs (orgànics);
• mineral i orgànic.

La composició del vidre inorgànic inclouen òxids i fluorurs. vidre òptic fosa també es refereix a inorgànic (fórmula química _SiO2). Quars té un índex de refracció baix i alt índex de transmissió de la llum, es caracteritza per la resistència a la calor. gamma àmplia de transparència pot ser utilitzat en les telecomunicacions modernes (cable de fibra òptica, etc.), com el vidre de silicat és indispensable en la fabricació de lents òptiques, per exemple, fer que la lupa del quars.

Sobre la base de silici

Transparent vidre de sílice pot ser tant òptica i tècnica. Òptic fabricat per fusió de cristall de roca, només així obtinguda estructura totalment homogènia. Les ulleres opaques responsables del color de petites bombolles de gas dins del material.

A més del vidre de sílice produït en una base de silici i l'anomenat vidre de silici, que, tot i la base similar té diferents propietats òptiques. Els elements de silici poden difractar els raigs X i la radiació infraroja per passar.

plexiglàs

El vidre acrílic trucada es basa en un material polímer sintètic. Aquest material transparent i el sòlid és un termoplàstic i s'utilitza sovint com un reemplaçament per al vidre de quars. Plexiglàs resistents a molts factors ambientals com ara la humitat i baixa temperatura, però és molt més suau i per tant més susceptibles a l'estrès mecànic. A causa de la suavitat de vidre òptic orgànic només en el processament - que pot "prendre" fins i tot les eines més simples de tallar metall.

Aquest material és perfectament adequat per al tractament amb làser, és fàcil d'aplicar un patró o gravat. Com una lent, que reflecteix perfectament els raigs infrarojos, però transmet la llum ultraviolada i raigs-X.

sol·licitud

El vidre òptic s'utilitza àmpliament per a lents de productors, que, al seu torn, s'utilitzen en molts sistemes òptics. lent col·lectora simple utilitzat com una lupa. Les lents de la tècnica són una part important de la primària o sistemes com ara prismàtics, telescopis, microscopis, telescopis, teodolits, càmeres i equips.

Igualment importants són el vidre òptic per a les necessitats de l'oftalmologia, perquè sense ells difícil o impossible per corregir els defectes de la vista (miopia, astigmatisme, hipermetropia, pertorbació d'allotjament i altres malalties). Ulleres amb diòptries es poden realitzar a partir de vidre de quars, i de plàstic d'alta qualitat.

astronomia

vidres òptics són importants i el component més car de qualsevol telescopi. Molts aficionats a si mateixos recol·lectar refractors, això requereix una mica, però el més important - lent de vidre pla.

A principis del segle passat per fer-ne un potents objectius astronòmics, i més precisament en la seva polida, podria prendre diversos anys. Per exemple, el 1982, per al milionari Charles Yerkes va girar el cap de la Universitat de Chicago Vilyam Harper demanant observatori de les finances. Yerkes posat en ell uns tres-cents mil dòlars, i quaranta mil es van destinar a la compra de les lents dels més poderosos en el moment del telescopi al planeta. Observatori va ser nomenat després del financer Yerkes, i el que va del refractor amb un diàmetre de 102 cm és considerat el més gran al món.

Els telescopis de gran diàmetre són reflectors, hi ha un element de mirall captador de llum.

Hi ha un altre tipus de lents utilitzats en astronomia, i en oftalmologia - vidre amb superfícies convexes-còncava, que es diu el menisc. Pot ser de dos tipus: l'esplai i el recolliment. La dispersió menisc part de vora més gruixut centre i més prim en la col·lecció és una part central.