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光學(xué)檢測(cè)儀和激光干涉儀

冕牌玻璃和火石玻璃

一、光學(xué)玻璃及其分類(lèi)


在光學(xué)系統(tǒng)中,把能改變光的傳播方向,并且能夠改變紫外、可見(jiàn)或紅外光的相對(duì)光譜分布的玻璃稱(chēng)為光學(xué)玻璃。光學(xué)玻璃可用于制造光學(xué)儀器中的透鏡、棱鏡、反射鏡及窗口等,由光學(xué)玻璃構(gòu)成的部件是光學(xué)儀器中的關(guān)鍵性元件,其性能直接影響光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量。

根據(jù)不同的要求,可把光學(xué)玻璃分為三類(lèi):

(1)無(wú)色光學(xué)玻璃——在可見(jiàn)及近紅外相當(dāng)寬廣波段內(nèi)幾乎是全透明的,是使用量最大的光學(xué)玻璃。

(2)耐輻射光學(xué)玻璃——具有無(wú)色光學(xué)玻璃的各項(xiàng)性質(zhì),并能在放射性照射下基本不改變性能。

(3)有色光學(xué)玻璃——對(duì)某些波長(zhǎng)的光具有特定吸收或透射性能。

光學(xué)玻璃在狹義上指的就是無(wú)色光學(xué)玻璃,最早按照氧化鉛含量劃分為冕牌玻璃和火石玻璃,低于3%的為冕牌玻璃,高于3%的為火石玻璃;后來(lái)隨著玻璃種類(lèi)的增多改用折射率和色散系數(shù)來(lái)劃分,冕牌玻璃折射率通常小于1.6,色散系數(shù)(也稱(chēng)阿貝數(shù),數(shù)值越大,色散越?。┐笥?/span>50,火石玻璃則相反。


二、什么是冕牌玻璃


冕牌玻璃(crown glass 縮寫(xiě)中最后一個(gè)字母為K):它是由包含大約10%的堿石灰硅酸鹽的氧化鉀所組成,有著較低的折射率(大約是1.52)和較低的色散(阿貝數(shù)大約為60)。

其簡(jiǎn)單制作流程為:先把玻璃液吹成一個(gè)皇冠狀或者空心球狀,再放在在一個(gè)快速旋轉(zhuǎn)的平板中心重新加熱,利用離心力將其展開(kāi)鋪平,形成一塊直徑1.5米左右的玻璃圓板,較為平薄的邊緣就切成合適的形狀做窗玻璃,中間的圓形凸起就是透鏡的雛形了。


1 冕牌玻璃

除了以具體材料命名的冕牌玻璃以外,有些光學(xué)玻璃也有著與其相似的性質(zhì)。通常,只要阿貝數(shù)在50 - 85之間的玻璃,如肖特硼硅酸鹽玻璃(BK7)等 , 就可以說(shuō)是一種很常見(jiàn)、用在精密透鏡上的冕牌玻璃。用于冕牌玻璃的其它添加物還有氧化鋅、五氧化二 _磷、氧化鋇、 和螢石等。


三、什么是火石玻璃


火石玻璃(Flint glass 也譯作燧石玻璃,縮寫(xiě)以F結(jié)尾):它是用二氧化硅、氧化鉀(K2O)和氧化鉛(PbO)等原料熔煉而成,其特點(diǎn)是折射率高,色散大。

在十七世紀(jì)中葉,英格蘭東南部白堊紀(jì)沉積層中的火石礦被廣泛用于制造鉛玻璃(火石含鉛量通常為4%-60%),故名火石玻璃。但是這種玻璃在生產(chǎn)和處理過(guò)程中會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,現(xiàn)在一般用二氧化鈦、氧化鋯等替代。


2 火石玻璃

火石玻璃的缺點(diǎn)是硬度比較低,用小刀就可以劃出劃痕,并且不穩(wěn)定,容易發(fā)霉或者被腐蝕,同時(shí)它的價(jià)格也比冕牌玻璃要貴得多。

火石玻璃主要用于光學(xué)儀器工業(yè),磨制各種透鏡和棱鏡,在玉石行業(yè)和工藝品制造行業(yè)中,火石玻璃的高折射率和大色散非常有用,例如,用它磨成的假玉石不僅特別光亮,而且因色散大會(huì)從玉石內(nèi)反射出五顏六色的彩色閃光。


四、如何區(qū)分冕牌玻璃和火石玻璃


(1)冕牌玻璃名稱(chēng)縮寫(xiě)中含有字母K,火石玻璃名稱(chēng)字母中含有字母F,故可以首先看玻璃名稱(chēng),含有K的為冕牌玻璃,含有F的為火石玻璃。

(2)如果玻璃名稱(chēng)中既有K又有F,就看玻璃的阿貝數(shù),數(shù)值大于50的為冕牌玻璃,數(shù)值小于50的為火石玻璃。

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