Ang Optical glass ay isang espesyal na ginawang transparent na salamin na ginagamit bilang mga bahagi para sa mga optical na instrumento. Ito ay naiiba sa karaniwang kadalisayan at nadagdagan ang transparency, pagkakapareho at walang kulay. Mahigpit din nitong pinapa-normalize ang dispersion at repraktibo na kapangyarihan. Ang pagsunod sa mga naturang kinakailangan ay nagpapataas sa pagiging kumplikado at gastos ng produksyon.
Kasaysayan
Maaari kang makahanap ng maraming halimbawa ng pang-araw-araw na paggamit ng mga lente, halimbawa, ang magnifying glass ay isang ordinaryong magnifying glass - ay tutulong sa iyo na lumikha ng isang maliit na projector mula sa isang ordinaryong smartphone, ngunit ang mga salamin sa mata ay lumitaw kamakailan lamang.
Ang mga lens ay kilala mula pa noong unang panahon, ngunit ang unang seryosong pagtatangka na gumawa ng salamin na katulad ng ginagamit sa mga modernong device ay maaaring masubaybayan noong ika-17 siglo. Kaya, binanggit ng German chemist na si Kunkel sa isa sa kanyang mga gawa ang phosphoric at boric acid, na bahagi ng bahagi ng salamin. Pinag-usapan din niya ang tungkol sa borosilicate crown, na malapit sa ilang modernong materyales sa mga tuntunin ng komposisyon. Ito ay matatawag na unang matagumpay na karanasan sa paggawa ng salamin na may ilang mga optical na katangian at isang sapat na antas ngpisikal at kemikal na homogeneity.
Sa industriya
Ang paggawa ng mga salamin sa mata sa isang pang-industriyang sukat ay nagsimula sa simula ng ika-19 na siglo. Ang Swiss Gian, kasama ang Fraunhofer, ay nagpakilala ng isang medyo matatag na paraan para sa paggawa ng naturang salamin sa isa sa mga halaman sa Bavaria. Ang susi sa tagumpay ay ang pamamaraan ng paghahalo ng matunaw sa tulong ng mga pabilog na paggalaw ng isang clay rod na patayo na nahuhulog sa salamin. Bilang resulta, posibleng makakuha ng optical glass na may kasiya-siyang kalidad, hanggang 250 mm ang diameter.
Modernong produksyon
Sa paggawa ng mga kulay na salamin sa mata, ang mga additives ng mga sangkap na naglalaman ng tanso, selenium, ginto, pilak at iba pang mga metal ay ginagamit. Ang pagluluto ay nagmumula sa bayad. Ito ay ikinarga sa mga matigas na kaldero, na kung saan ay inilalagay sa isang glass furnace. Ang komposisyon ng singil ay maaaring magsama ng hanggang 40% ng basura ng salamin, isang mahalagang punto ay ang pagsunod sa komposisyon ng cullet at natutunaw na salamin. Ang masa ng salamin sa panahon ng pagluluto ay patuloy na hinahalo sa isang spatula na gawa sa ceramic o platinum. Sa ganitong paraan makakamit ang isang pare-parehong estado.
Paminsan-minsan, ang pagkatunaw ay kinukuha para sa isang sample, na kumokontrol sa kalidad. Ang isang mahalagang yugto ng pagtunaw ay ang paglilinaw: sa masa ng salamin, ang pagpapakawala ng isang malaking halaga ng mga gas ay nagsisimula mula sa mga nagpapalinaw na sangkap na una ay idinagdag sa pinaghalong. Ang malalaking bula ay nabubuo at mabilis na tumataas, na nahuhuli sa mas maliliit na bula na hindi maiiwasang mabuo sa panahon ng proseso ng paggawa ng serbesa.
Sa wakas, ang mga kaldero ay tinanggal mula sa oven, pagkatapos nitodahan-dahang lumamig. Ang paglamig, pinabagal ng mga espesyal na pamamaraan, ay maaaring tumagal ng hanggang walong araw. Dapat ito ay pare-pareho, kung hindi ay maaaring mabuo ang mga mekanikal na stress sa masa, na nagiging sanhi ng mga bitak.
Properties
Optical glass ay isang materyal para sa paggawa ng mga lente. Sila naman, ay nahahati ayon sa uri sa pagkolekta at pagkakalat. Kasama sa mga collecting lens ang biconvex at plano-convex lens, gayundin ang concave-convex, na tinatawag na "positive meniscus".
Ang optical glass ay may ilang mga katangian:
- refractive index na tinutukoy ng dalawang spectral lines na tinatawag na sodium doublet;
- average na dispersion, na nauunawaan bilang pagkakaiba sa pagitan ng repraksyon ng pula at asul na mga linya ng spectrum;
- dispersion coefficient - isang numerong ibinibigay ng ratio ng average na dispersion at repraksyon.
Colored optical glass ay ginagamit para sa paggawa ng mga absorption filter. Depende sa materyal, may tatlong pangunahing uri ng optical glasses:
- inorganic;
- plexiglass (organic);
- mineral-organic.
Ang inorganic na salamin ay naglalaman ng mga oxide at fluoride. Ang quartz optical glass ay kabilang din sa inorganic (chemical formula SiO2). Ang kuwarts ay may mababang repraksyon at mataas na pagpapadala ng liwanag, ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng paglaban sa init. Ang malawak na hanay ng transparency ay nagpapahintulot na magamit ito sa modernotelekomunikasyon (mga optical fiber cable, atbp.), gayundin ang silicate glass ay kailangang-kailangan sa paggawa ng mga optical lens, halimbawa, ang magnifying glass ay ginawa mula sa quartz.
Batay sa silicon
Transparent silicate glass ay maaaring maging optical at teknikal. Ang optical ay ginawa sa pamamagitan ng pagtunaw ng kristal na bato, tanging sa ganitong paraan ang isang ganap na homogenous na istraktura ay nakuha. Sa mga opaque na baso, ang maliliit na bula ng gas sa loob ng materyal ang may pananagutan sa kulay.
Bilang karagdagan sa silicon-based na quartz glass, ang tinatawag na silicon glass ay ginawa din, na, sa kabila ng katulad na base, ay may iba't ibang optical properties. Nagagawa ng mga silicone cell na i-refract ang X-ray at magpadala ng infrared radiation.
Organic na baso
Ang tinatawag na plexiglass ay ginawa batay sa isang synthetic polymer material. Ang transparent at hard material na ito ay kabilang sa thermoplastics at kadalasang ginagamit bilang kapalit ng quartz glass. Ang Plexiglas ay lumalaban sa maraming mga kadahilanan sa kapaligiran, tulad ng mataas na kahalumigmigan at mababang temperatura, ngunit ito ay mas malambot at, samakatuwid, mas sensitibo sa mekanikal na stress. Dahil sa lambot nito, madaling iproseso ang organic optical glass - kahit na ang pinakasimpleng tool sa pagputol ng metal ay maaaring "kunin" ito.
Mahusay ang materyal na ito para sa pagpoproseso ng laser at madaling i-pattern o i-ukit. Bilang isang lens, perpektong sumasalamin ito sa mga infrared ray, ngunitnagpapadala ng ultraviolet at x-ray.
Application
Ang mga salamin sa mata ay malawakang ginagamit para sa paggawa ng mga lente, na, naman, ay ginagamit sa maraming optical system. Ang isang solong converging lens ay ginagamit bilang isang magnifying glass. Sa teknolohiya, ang mga lente ay isang mahalagang o pangunahing bahagi ng mga system tulad ng binocular, optical sight, microscope, theodolites, telescope, pati na rin ang mga camera at video equipment.
Ang mga salamin sa mata ay hindi gaanong mahalaga para sa mga pangangailangan ng ophthalmology, dahil kung wala ang mga ito mahirap o imposibleng itama ang mga kapansanan sa paningin (nearsightedness, astigmatism, farsightedness, disturbance of accommodation at iba pang mga sakit). Ang mga spectacle lens na may mga diopter ay maaaring gawin mula sa parehong quartz glass at de-kalidad na plastic.
Astronomy
Ang mga optical glass ay isang mahalaga at pinakamahal na bahagi ng anumang teleskopyo. Maraming mga hobbyist ang nag-assemble ng sarili nilang refractor, maliit lang ang kailangan nito, ngunit ang pinakamahalagang bagay ay isang plano-convex glass lens.
Sa simula ng siglo bago ang huling, tumagal ng ilang taon upang makagawa ng isang makapangyarihang astronomical lens, o sa halip ay pakinisin ito. Halimbawa, noong 1982, ang pinuno ng Unibersidad ng Chicago, si William Harper, ay lumapit sa milyonaryo na si Charles Yerkes na may kahilingan na tustusan ang obserbatoryo. Namuhunan si Yerkes ng humigit-kumulang tatlong daang libong dolyar dito, na may apatnapung libo na ginugol sa pagbili ng isang lens para sa pinakamakapangyarihang teleskopyo sa planeta noong panahong iyon. Ang obserbatoryo ay pinangalanan pagkatapos ng financier na Yerkes, at hanggang ngayon ang refractor na ito na may diameter ng lens na 102cm ay itinuturing na pinakamalaki sa mundo.
Ang mga teleskopyo na may malaking diameter ay mga reflector, kung saan ang salamin ay isang elementong nangongolekta ng liwanag.
May isa pang uri ng lens na ginagamit sa parehong astronomy at ophthalmology - salamin na may convex-concave surface, na tinatawag na meniscus. Ito ay maaaring may dalawang uri: scattering at collecting. Sa nakakalat na meniscus, ang pinakasukdulang bahagi ay mas makapal kaysa sa gitna, at sa nangongolekta ng meniskus, ang gitnang bahagi ay mas payat.
