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《光學設計 第10講 光學材料與加工ppt課件.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、光學材料五邑大學應用物理與材料學院1主要內(nèi)容2第一節(jié)光學玻璃第三節(jié)光學塑料第一篇光學玻璃一、玻璃的定義：玻璃：一種較為透明的固體物質(zhì)，在熔融時形成連續(xù)網(wǎng)絡結構，冷卻過程中粘度逐漸增大并硬化而不結晶的硅酸鹽類非金屬材料。普通玻璃化學氧化物的組成Na2O·CaO·6SiO2),主要成份是二氧化硅。廣泛應用于建筑物，用來隔風透光，屬于混合物第一節(jié)普通玻璃二、玻璃的特性各向同性介穩(wěn)性可逆性連續(xù)性無固定熔點第二節(jié)光學玻璃光學玻璃：用于制造光學儀器、或者透鏡、棱鏡、反射鏡的等的玻璃材料。與普通玻璃的區(qū)別在于光學玻璃具有很高的透明度、均勻性和化學穩(wěn)定性以及特定而
2、精確的光學常數(shù)。第二節(jié)光學玻璃一、光學玻璃的分類無色光學玻璃普通光學玻璃耐輻射光學玻璃激光玻璃有色光學玻璃光學玻璃的主要參數(shù)(一)折射率我國標準規(guī)定：主折射率：指光學玻璃對鈉光d（波長0.5786μm）的折射率，用nd表示；對F譜線(波長0.4861μm的藍光)的折射率用nF表示;對C譜線(波長0.6563μm的紅光)的折射率用nC表示。8色散表示光學玻璃對不同的光具有不同的折射率。色散大小用F譜線和C譜線之差表示，即nF－nC，稱作中部色散。通常度量光學玻璃的色散程度用色散系數(shù)(又稱阿貝數(shù))vd:（二）色散系數(shù)1、組成玻璃形成體：B2O3、P2O
3、5、SiO2、As2O3中間體：Al2O3網(wǎng)絡外體：Na2O、K2O、CaO、BaO、PbO二、光學玻璃的主要特性二、光學玻璃的主要特性光學玻璃與普通玻璃的區(qū)別：特定和精確的光學常數(shù)物理和化學上高度均勻性高度透明性極小的內(nèi)應力注重批次性第三節(jié)無色光學玻璃一、無色光學玻璃的分類1.兩大系列：普通光學玻璃系列（P系列）耐輻射光學玻璃系列（N系列）冕牌玻璃（K）火石玻璃（F）折射率?。?.50-1.55）折射率大（1.53-1.85）色散系數(shù)大（55-62）色散系數(shù)小（30-45）質(zhì)輕而硬、透明度好質(zhì)重而軟、呈淡黃色、透明度差硼酸鹽玻璃加入氧化鉛2.兩大
4、分類（按色散系數(shù)大?。?.18個類型：冕牌玻璃：FK、QK、K、PK、BaK、ZK、LaK、TK火石玻璃：KF、QF、F、BaF、ZBaF、ZF、LaF、ZLaF、TiF、TF4.135個牌號。各種氧化物對玻璃性質(zhì)的影響名稱減小增大二氧化硅相對密度、膨脹系數(shù)化學穩(wěn)定性、耐溫性、機械強度、粘度氧化鋁析晶能力（當加2-5%時）機械強度、化學穩(wěn)定性、粘度氧化硼析晶能力、粘度、膨脹系數(shù)化學穩(wěn)定性、溫度驟變抵抗性、折射率氧化鈉、鉀化學穩(wěn)定性、耐溫性、機械強度、結晶能力、硬度膨脹系數(shù)氧化鎂析晶能力、粘度（加25%時）耐溫性、化學穩(wěn)定性、機械強度氧化鋇化學穩(wěn)定性
5、相對密度、折射率、析晶能力氧化鉛化學穩(wěn)定性、硬度折射率氧化鋅膨脹系數(shù)耐溫性、化學穩(wěn)定性、機械強度氧化鈣耐溫性膨脹系數(shù)、硬度、化學穩(wěn)定性、機械強度、析晶能力二、耐輻射玻璃光學玻璃在吸收x射線和γ射線后，會著色、變暗甚至變得不透明，導致儀器無法正常工作。原因：光學玻璃在x射線和γ射線的作用下形成電子空穴對，這些電子空穴對與玻璃種的缺陷形成色中心；多價態(tài)金屬氧化物在x射線和γ射線的作用下發(fā)生價態(tài)改變，形成吸收帶。解決方案：加入Ce離子。作業(yè)：在普通光學玻璃種加入Ce離子，為什么可以抗輻射？折射率、色散系數(shù)與標準數(shù)值的允許差值以及一致性，光學均勻性，應力雙
6、折射，條紋度，氣泡度，光學吸收系數(shù)，耐輻射性能光學玻璃的主要質(zhì)量指標191、折射率、色散系數(shù)與標準數(shù)值的允許差值Δnd、Δνd二、無色光學玻璃的質(zhì)量指標及檢測方法折射率？色散？nD------鈉光譜D線(589.3nm)測量值；nd------鈉光譜d線(587.6nm)測量值（國標規(guī)定）；通常說的玻璃折射率指d光的折射率波長（nm）譜線符號404.7h435.8g486.1F546.1e589.3D656.3C766.5A’類別折射率nd的允許差值00±2×10-40±3×10-41±5×10-42±7×10-43±10×10-44±20×10-
7、4折射率與標準數(shù)值的允許差值類別色散系數(shù)νd的允許差值00±0.2%0±0.3%1±0.5%2±0.7%3±0.9%4±1.5%色散系數(shù)與標準數(shù)值的允許差值Nd＞1.82折射率及色散系數(shù)的測量：V棱鏡法（國標規(guī)定）臨界角法（常用方法）2、一致性3、光學均勻性光學均勻性是指同一塊玻璃中折射率的漸變。由于退火爐內(nèi)各處溫度不均勻所引起的。小塊玻璃用鑒別率比值法測量。大塊玻璃用多光束干涉儀測量。光學均勻性測試（對于小塊玻璃）光學均勻性測試（對于小塊玻璃）對于測量結果為1和2類，補測星點圖。1：圓亮環(huán)無斷裂、無尾刺、畸角和變形現(xiàn)象。2：變形不嚴重，大體保持圓
8、環(huán)、兩環(huán)間距大體相等，每個環(huán)的寬度允許變化，但不應斷裂。光學均勻性（對于大塊玻璃）4、玻璃應力雙折射當玻璃受到外力作用，或
