Оптичко стакло са конвексно-конкавним површинама: производња, примена. Ленс, лупа

Оптички стакло је посебан начинпрозирно стакло, које се користи као делови за оптичке инструменте. Она се разликује од уобичајене чистоће и повећане транспарентности, уједначености и безбојности. Такође у њој се строго нормализује дисперзија и рефракциона снага. Усклађеност са таквим захтевима повећава сложеност и трошкове производње.

Историја

Можете пронаћи многе примјере коришћења сочива у домаћинству, на примјер, лупу - обичном лупом - ће помоћи да се створи мали пројектор са обичног паметног телефона, али оптичке наочаре су се појавиле не тако давно.

Објективи су познати још од антике, али први озбиљниПокушај стварања чаше сличног ономе који се користи у модерним инструментима може се приписати КСВИИ вијеку. Тако је немачки хемичар Кункел у једном од својих радова споменуо фосфорне и борне киселине који чине стаклену компоненту. Такође је говорио о боросиликатној круници, која је у близини неких савремених материјала о композицији. Ово се може назвати првим успешним искуством у производњи стакла, који има одређена оптичка својства и довољан степен физичке и хемијске униформности.

У индустрији

Производња оптичких чаша у индустријискала почела је почетком КСИКС века. Швицарски Гиан и Фраунхофер су представили релативно стабилан метод за добијање таквог стакла у фабрици у Баварској. Кључ успеха био је примање мијешања топљења помоћу кружних покрета глинене шипке вертикално уроњене у стакло. Као резултат, било је могуће добити оптичко стакло задовољавајуће квалитете, пречника до 250 мм.

Модерна производња

У производњи оптичких чаша у бојиАдитиви се користе са садржајем бакра, селена, злата, сребра и других метала. Кување се одвија из пуњења. Напаја се у ватроотпорне посуде, које се, пак, стављају у стаклену пећ. Састав пуњења може укључивати до 40% стакла за отпатке, важна тачка је усклађеност састава цијеви и стакла за припрему. Стаклена маса током кувања се непрекидно помеша са керамичким или платинским ножем. Стога се постиже хомогено стање.

Периодично, растоп се узима за узорак, премакоји контролише квалитет. Важна фаза кувања је разјашњење: у стакленој маси разјашњавајућих супстанци које су изворно додате на пуњење, пуштена је значајна количина гасова. Велики облици мехурића који се брзо повећавају, узимајући у обзир мање мјехуриће које се неизбежно формирају током процеса кувања.

У закључку, посуде се уклањају из рерне, након тогакоји се полако охлади. Хлађење, одложено посебним методама, може трајати до осам дана. Мора бити равномеран, у супротном могу настати механички напони у маси, што узрокује пукотине.

Особине

Оптичко стакло је материјал за производњусочива. Они су, пак, подијељени по изгледу у сакупљање и расипање. Колектори укључују биконвексни и равно-конвексни сочиво, као и конкавно-конвексна сочива, названа "позитивним менискусом".

Оптичко стакло има низ карактеристика:

• Индекс рефракције, одређен двема спектралним линијама, који се називају натријум дублетом;
• средња дисперзија, помоћу које се подразумева разлика у рефракцији црвених и плавих линија спектра;
• коефицијент дисперзије - број који даје однос средње вредности дисперзије и рефракције.

Оптичко стакло боје се користи за производњу апсорпционих филтера. У зависности од материјала, разликују се три главне врсте оптичких чаша:

• неоргански;
• плексиглас (органски);
• минерално-органски.

Састав неорганског стакла укључује оксиде и флуориде. Кварцно оптичко стакло се такође односи на неорганску (хемијска формула СиО₂). Кварц има благу рефракцију и високу свјетлосну пролазност, карактерише га отпорност на топлоту. Широк спектар прозирности омогућава да се то користи у савременим телекомуникацијама (оптички каблови и тако даље), а такође и силикатно стакло је неопходно у производњи оптичких сочива, на пример, кварц је направљен од лупе.

Засновано на силикону

Може бити и провидно стакло од силикатаоптички и технички. Оптички се прави топљењем каменог кристала, једини начин да се добије потпуно хомогена структура. У непрозирним наочарима, мали мехурићи гаса унутар материјала одговарају на боју.

Поред кварцног стакла заснованог на силиконупроизведено и такозвано силиконско стакло, које, упркос сличној бази, има и друге оптичке особине. Силицијумски елементи могу да рефрактирају рендгенске зраке и пролазе инфрацрвено зрачење.

Органско стакло

Такозвани плексиглас се прави на основусинтетички полимерни материјал. Овај прозирни и тврди материјал односи се на термопластике и често се користи као замена за кварцно стакло. Плекиглас је отпоран на многе факторе заштите животне средине, као што су висока влажност и ниске температуре, али је много мекша и стога осетљивија на механичке ефекте. Због своје мекости, органско оптичко стакло је лако процесирати - може се "узети" чак и најједноставнији алат за сечење метала.

Овај материјал је одличан за ласерску обраду, лако се наноси шара или гравура. Као објектив, савршено одражава инфрацрвене зраке, али недостаје ултраљубичастим и рентгенским зрацима.

Апликација

Оптичке наочаре се широко користепроизводњу сочива, која се, пак, користи у многим оптичким системима. Једно сакупљивање сочива се користи као лупа. У технологији, сочива су важан или велики дио система као што су двогледи, оптичке знаменитости, микроскопи, теодолити, телескопи, као и камере и видео опрема.

Ништа мање важно су оптичке наочаре за потребеофталмологија, јер без њих је тешко или немогуће исправити видне недостатке (краткотрајност, астигматизам, хиперопија, поремећај смјеста и других болести). Објективи за наочаре са диоптријима могу се израђивати и од кварцног стакла и од висококвалитетне пластике.

Астрономија

Оптичке наочаре су најважније и најскупљекомпонента било ког телескопа. Многи фанови сакупљају рефракторе, ово захтева мало, али што је најважније - стаклено сочиво са равним сијалицама.

На почетку деветнаестог века, производњу једногмоћна астрономска сочива, или боље речено њено полирање, трајала је неколико година. На пример, 1982. године шеф Чикаго универзитета Виллиам Харпер обратио се милионеру Цхарлесу Иеркесу са захтевом да финансира опсерваторију. Иеркес је уложио око три стотине хиљада долара, а четрдесет хиљада је отишло да купи сочиво за најмоћнији телескоп у то време на планети. Опсерваторија је именована у част финансијера Иеркес, а до сада је овај рефрактор са пречником сочива од 102 цм сматра највећим на свету.

Телескопи великог пречника су рефлектори, у њему огледало је елемент прикупљања светлости.

Постоји још једна врста сочива која се користи као ау астрономији, иу офталмологији - чашу са конвексно-конкавним површинама, које се назива менискусом. Може бити од два типа: расипање и сакупљање. У дисекционом менискусу, екстремни део је дебљи од централног, а у сакупљању танији је централни део.