Оптичне скло з опукло-увігнутими поверхнями: виготовлення, застосування. Лінза, збільшувальне скло

Дата:

2018-08-14 13:40:17

Перегляди:

248

Рейтинг:

1Дизлайк 0Любити

Поділитися:

Оптичне скло - це спеціальним чином виготовлене прозоре скло, яке використовується в якості деталей для оптичних приладів. Воно відрізняється від звичайного чистотою і підвищеною прозорістю, однорідністю і безбарвністю. Також в ньому строго нормовані дисперсія і заломлююча здатність. Дотримання таких вимог підвищує складність і вартість виробництва.

оптичне скло

Історія

Можна знайти безліч прикладів побутового застосування лінз, наприклад, лупа - звичайне збільшувальне скло - допоможе створити невеликий проектор з звичайного смартфона, однак оптичні скла з'явилися не так давно.

Лінзи відомі з давнини, але першу серйозну спробу створити скло, схожий на той, що застосовується в сучасних приладах, можна віднести до XVII століття. Так, німецький хімік Кункель в одному зі своїх праць згадував про фосфорної і борної кислоти, що входять до компонент скла. Також він говорив про боросиликатном кроні, який близький до деяким сучасним матеріалам за складом. Це можна назвати першим вдалим досвідом у виробництві скла, що володіє певними оптичними властивостями і достатнім ступенем фізичної і хімічної однорідності.

збільшувальне скло

В промисловості

Виготовлення оптичних стекол в промислових масштабах почалося на початку XIX століття. Швейцарець Гиан спільно з Фраунгофера впровадили на одному із заводів в Баварії відносно стабільний спосіб отримання такого скла. Запорукою успіху став прийом перемішування розплаву за допомогою кругових рухів вертикально зануреного в скло глиняного стрижня. В результаті, можна було отримувати оптичне скло задовільної якості, діаметром до 250 мм

Більше:

Перший штучний супутник Землі

Перший штучний супутник Землі

Перший штучний супутник Землі є одним з найбільших досягнень науки ХХ століття. Тим не менш, як це ні парадоксально, цьому великому науковому і технічному досягненню значною мірою сприяла холодна війна між двома наддержавами: США і Радянським Союзом....

Що таке соціалізація, і як вона змінює людину

Що таке соціалізація, і як вона змінює людину

Спробуємо розібратися, що таке соціалізація, в чому її сутність і особливість. Адже для кожної особистості входження у суспільство і засвоєння його основних норм є фундаментом до подальшої безпроблемною і успішного життя і діяльності. Отже, що таке с...

Принц Чарльз – головний спадкоємець британського престолу

Принц Чарльз – головний спадкоємець британського престолу

Згідно із законом королівства Великобританія, спадкоємець британського престолу - це старший закононароджена син чинного монарха або ж попереднього претендента на престол. Однак якщо у царюючого особи немає дитини чоловічої статі, то право спадкуванн...

Сучасне виробництво

В отриманні кольорових оптичних стекол використовуються добавки речовин з вмістом міді, селену, золота, срібла та інших металів. Варіння відбувається з шихти. Її завантажують в вогнетривкі горщики, які, в свою чергу, поміщають в стекловаренную піч. До складу шихти може входити до 40% відходів скла, важливим моментом є відповідність складу склобою і вариться скла. Скломаса під час варіння безперервно перемішується за допомогою лопатки з кераміки або платини. Таким чином досягається однорідне стан.

Періодично розплав береться на пробу, за яким контролюється якість. Важливим етапом варіння є освітлення: у скломасі з речовин-освітлювачів, спочатку доданих до складу шихти, починається виділення значної кількості газів. Утворюються великі бульбашки, які швидко піднімаються, захоплюючи при цьому більш дрібні бульбашки, які неминуче утворюються в процесі варіння.

На завершення горщики витягають з печі, після чого повільно остигають. Охолодження, уповільнене спеціальними прийомами, може тривати до восьми днів. Воно повинне бути рівномірним, інакше в масі можуть утворитися механічні напруги, які викликають тріщини.

скло з опукло увігнутими поверхнями

Властивості

Оптичне скло - це матеріал для виробництва лінз. Вони, у свою чергу, розділяються по виду на збирають і розсіюють. До збирає відноситься двояковыпуклая і плосковыпуклая лінза, а також вогнуто-опукла, що носить назву "позитивний меніск".

Оптичне скло володіє рядом характеристик:

  • показником заломлення, що визначається двома спектральними лініями, які називаються натрієвих дублетом;
  • середньої дисперсією, під якою розуміють різницю заломлення червоній і синій ліній спектра;
  • коефіцієнтом дисперсії - числом, що задається співвідношенням середньої дисперсії і заломлення.

Кольорове оптичні скло використовується для виробництва абсорбційних світлофільтрів. В залежності від матеріалу розрізняють три основних види оптичних стекол:

  • неорганічне;
  • оргскло (органіка);
  • мінерально-органічне.

До складу неорганічного скла входять оксиди і фториди. Кварцове оптичне скло теж відноситься до неорганічних (хімічна формула SiO2). Кварц володіє невеликим заломленням і високим показником світлопропускання, йому властива термостійкість. Широкий діапазон прозорості дозволяє використовувати його в сучасних телекомунікації (оптоволоконні кабелі та інше), також силікатне скло є незамінним при виготовленні оптичних лінз, наприклад, з кварцу роблять збільшувальне скло.

плосковыпуклая скляна лінза

На основі кремнію

Прозоре силікатне скло може бути як оптичними, так і технічних. Оптичне виготовляють шляхом плавки гірського кришталю, тільки так виходить повністю однорідна структура. В непрозорих стеклах за колір відповідають маленькі бульбашки газу всередині матеріалу.

Крім кварцового скла на базі кремнію виробляється і так зване кремнієве скло, яке, незважаючи на схожу базу, має інші оптичні властивості. Кремнієві елементи здатні заломлювати Х-промені і пропускати інфрачервоне випромінювання.

лінзи для окулярів з діоптріями

Органічне скло

Так зване оргскло проводиться на основі синтетичного полімерногоматеріалу. Цей прозорий і твердий матеріал відноситься до термопластів і нерідко застосовується як заміна кварцового скла. Оргскло стійко до багатьох факторів зовнішнього середовища, таких як підвищена вологість і низькі температури, однак воно набагато м'якше, а, отже, чутливіші до механічного впливу. Зважаючи м'якості органічне оптичне скло просто в обробці його може "взяти" навіть самий простий інструмент для різання металу.

Цей матеріал відмінно підходить для лазерної обробки, на нього легко нанести візерунок або гравіювання. Як лінза він відмінно відображає інфрачервоні промені, але пропускає ультрафіолет і рентгенівське випромінювання.

Застосування

Оптичні скла широко застосовують для виготовлення лінз, які, в свою чергу, використовуються в багатьох оптичних системах. Одиночна збираюча лінза використовується як збільшувальне скло. В техніці лінзи є важливою або основною частиною таких систем як біноклі, оптичні приціли, мікроскопи, теодоліти, прилади, а також фото-та відеотехніка.

Не менш важливі оптичні скла для потреб офтальмології, адже без них складно або неможливо виправити вади зору (короткозорість, астигматизм, далекозорість, порушення акомодації та інші захворювання). Лінзи для окулярів з діоптріями можуть проводитися як з кварцового скла, так і з високоякісного пластику.

виготовлення оптичних стекол

Астрономія

Оптичні скла є важливим і найбільш дорогим компонентом будь-якого телескопа. Багато любителі самі збирають рефрактори, для цього потрібно небагато, але найголовніше - плосковыпуклая скляна лінза.

На початку позаминулого століття на виготовлення однієї потужної астрономічної лінзи, а точніше на її полірування, йшло кілька років. Наприклад, в 1982 році до мільйонера Чарльза Йерксу звернувся голова чиказького університету Вільям Харпер з проханням профінансувати обсерваторію. Єркс вклав у неї близько трьохсот тисяч доларів, причому сорок тисяч пішло на купівлю лінзи для самого потужного на той момент телескопа на планеті. Обсерваторію назвали в честь фінансиста Йєркса, і досі цей рефрактор з діаметром об'єктива 102 см вважається найбільшим у світі.

Телескопи з великим діаметром є рефлекторами, в ньому дзеркало є светособирающим елементом.

Існує ще один тип лінз, використовуються як в астрономії, так і в офтальмології - скло з опукло-увігнутими поверхнями, яке називається меніском. Воно може бути двох типів: розсіюючим і збирає. У розпорошуватися меніску крайня частина товщі центральної, а у збирає більш тонкої є центральна частина.


Article in other languages:

AR: https://www.tostpost.com/ar/education/3881-optical-glass-convex-concave-surfaces-fabrication-application-lens-mag.html

BE: https://www.tostpost.com/be/adukacyya/6866-aptychnae-shklo-z-vypukla--vagnutym-paverhnyam-vyrab-prymyanenne-l-nza.html

DE: https://www.tostpost.com/de/bildung/6865-optisches-glas-mit-konvex-konkaven-oberfl-chen-herstellung-anwendung-l.html

En: https://www.tostpost.com/education/2206-optical-glass-convex-concave-surfaces-fabrication-application-lens-mag.html

ES: https://www.tostpost.com/es/la-educaci-n/6871-el-cristal-ptico-con-convexo-c-ncava-superficies-de-fabricaci-n-uso-la.html

HI: https://www.tostpost.com/hi/education/3884-optical-glass-convex-concave-surfaces-fabrication-application-lens-mag.html

JA: https://www.tostpost.com/ja/education/3882-optical-glass-convex-concave-surfaces-fabrication-application-lens-mag.html

KK: https://www.tostpost.com/kk/b-l-m/6868-optikaly-shyny-s-vypuklo-vognutymi-better-men-dayyndau-oldanu-linza-lk.html

PL: https://www.tostpost.com/pl/edukacja/6868-szk-o-optyczne-z-wypuk-e-wkl-s-e-powierzchnie-produkcja-zastosowanie-s.html

PT: https://www.tostpost.com/pt/educa-o/6864-vidro-ptico-com-convexo-c-ncavo-de-superf-cies-o-fabricante-a-aplica-o.html

TR: https://www.tostpost.com/tr/e-itim/6872-optik-cam-d-b-key-i-b-key-gibi-g-r-nen-y-zeyler-imalat-uygulama-lens-b.html

ZH: https://www.tostpost.com/zh/education/4181-optical-glass-convex-concave-surfaces-fabrication-application-lens-mag.html






Alin Trodden - автор статті, редактор
"Привіт, Я Алін Тродден. Я пишу тексти, читаю книги і шукаю враження. І я непогано вмію розповідати вам про це. Я завжди радий брати участь у цікавих проектах."

Примітка (0)

Ця стаття не має коментарів, будьте першим!

Додати коментар

Новини

Фінікійське купецтво. Що фінікійські купці продавали

Фінікійське купецтво. Що фінікійські купці продавали

Стародавня держава Фінікія розташовувалося на території сучасного Лівану. Незважаючи на велику віддаленість від багатьох країн, фінікійські купці були відомі навіть у далеких північних землях. Це стало можливим завдяки активній то...

Навіщо потрібен мова? Навіщо потрібно вивчати мови?

Навіщо потрібен мова? Навіщо потрібно вивчати мови?

Ми часто чуємо, що треба знати рідну мову, треба знати інші мови. Але з якою метою? Навіщо потрібно вивчати мови? Найцікавіше, що найчастіше це говорять своїм дітям батьки, самі при цьому не знають ніякої іншої мови, крім рідної.&...

Артем (Сергєєв Федір Андрійович) - російський революціонер: біографія

Артем (Сергєєв Федір Андрійович) - російський революціонер: біографія

Доля підготувала цій людині таку величезну кількість випробувань, що їх вистачило б на кількох. Затятий більшовик, морально стійкий революціонер, робітник ватажок – Артем Сергєєв за свої політичні переконання неодноразово ві...

Ндц - це що?

Ндц - це що?

"Ндц" — це слово, що вийшло з ужитку приблизно десять століть тому. Про те, в якій літературі вона зустрічалася і в яких випадках вживалося, розказано в цій статті.АрхаїзмОтже, ндц — це частина мови, яка не використову...

Якого кольору Меркурій? Цікаві факти про планету

Якого кольору Меркурій? Цікаві факти про планету

Космос завжди приваблював своєю таємничістю і невідомістю. Протягом багатьох століть люди намагалися розгадати її загадки. Сьогодні, з розвитком космічної галузі, вивчення Сонячної системи і віддалених галактик вийшло на зовсім ін...

Спеціальність: готельний сервіс

Спеціальність: готельний сервіс

Готельний сервіс - спеціальність досить молода, але дуже популярна в силу того, що ми з вами живемо в епоху, коли сфера послуг переважає над сільським господарством та наукою. За останні десять років істотно зросла кількість випус...