光学玻璃分类知识讲解
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光学玻璃分类一、无色光学玻璃二、冕波代号K 火石代号F H 代表环保Q 代表轻Z代表重系列玻璃类别名称代号牌号普通光学玻璃(P系列)轻冕玻璃Q K H-QK1、H-QK3、H-QK3L冕玻璃K K1、K2、H-K3、K4A、H-K5、H-K6、H-K7、K8、H-K9、H-K9L、H-K10、H-K11、K12、K16、H-UK9L、H-K50、H-K51磷冕玻璃P K PK1、PK2钡冕玻璃B a K H-BaK1、H-BaK2、H-BaK3、H-BaK4、BaK5、H-BaK6、H-BaK7、H-BaK8、BaK9、BaK11重冕玻璃Z K H-ZK1、H-ZK2、H-ZK3、H-ZK4、ZK5、H-ZK6、H-ZK7、ZK8、H-ZK9、H-ZK10、H-ZK11、H-ZK14、ZK15、ZK19、ZK20、H-ZK21、ZK50镧冕玻璃L a K H-LaK1、H-LaK2、H-LaK3、H-LaK4、H-LaK5、LaK6、H-LaK7、LaK8、LaK10、H-LaK12、H-LaK50、H-LaK51、H-LaK52、H-LaK53、H-LaK54冕火石玻璃K F KF1、KF2、KF3轻火石玻璃Q F QF1、QF2、QF3、QF5、QF6、H-QF6、QF9、QF11、QF14、QF50、UQF50火石玻璃F F1、F2、F3、F4、H-F4、F5、F6、F7、F12、F13钡火石玻璃B a F BaF1、BaF2、BaF3、BaF4、BaF5、BaF6、BaF7、BaF8、BaF51重钡火石玻璃ZBaF ZBaF1、ZBaF2、H-ZBaF3、ZBaF4、H-ZBaF5、ZBaF8、ZBaF11、ZBaF13、ZBaF15、ZBaF16、ZBaF17、ZBaF18、ZBaF20、H-ZBaF50、H-ZBaF52重火石玻璃Z F ZF1、H-ZF1、ZF2、H-ZF2、ZF3、ZF4、H-ZF4、ZF6、ZF7L、H-ZF7L ZF8、ZF10、ZF11、ZF12、ZF13、ZF14、ZF50、ZF51、ZF52、H-ZF52镧火石玻璃L a F LaF1、LaF2、LaF3、H-LaF4、H-LaF6L、LaF7、H- LaF8、H-LaF9、H-LaF10、H-LaF50、H-LaF52、H-LaF53、H-LaF54重镧火石玻璃ZLaF H-ZLaF1、H-ZLaF2、ZLaF3、H-ZLaF50、H-ZLaF51、H-ZLaF52、H-ZLaF53、H-ZLaF54、H-ZLaF55、H-ZLaF56钛火石玻璃T i F TiF1、TiF2、TiF3特种火石玻璃T F TF1、TF3、TF4、TF5、TF6注:无铅、砷、镉以及其它放射性元素玻璃牌号,用代表环保特性的前缀"H-"表示无色饰品晶质玻璃无色饰品晶质玻璃具有高透明度、高亮度的特点,彩色晶质有兰色、粉红色、紫色等几个系列,色泽纯洁亮丽,是制作高档灯饰品、工艺美术品的最佳材料。
光学玻璃分级光学玻璃是一种具有特殊光学性能的玻璃材料,广泛应用于光学器件、光学仪器和光学设备等领域。
根据光学玻璃的光学性能和应用范围的不同,可以将光学玻璃分为不同的级别。
下面将介绍几种常见的光学玻璃级别。
一、光学玻璃一级品光学玻璃一级品是指具有非常高的光学性能和质量的玻璃材料。
它们具有高的透光率、低的色散、低的散射和优良的光学均匀性。
光学玻璃一级品主要用于制造高精密光学元件,如透镜、棱镜、窗口等。
这些元件在光学仪器和光学设备中具有重要的应用,对光学性能的要求非常高。
二、光学玻璃二级品光学玻璃二级品相对于一级品来说,在光学性能和质量上有一定的差距。
它们的透光率、色散、散射和光学均匀性可能没有一级品那么好,但仍然具有较好的光学性能。
光学玻璃二级品主要用于制造一些对光学性能要求适中的光学元件,如平面镜、滤光片等。
这些元件在一些常规的光学仪器和光学设备中得到广泛应用。
三、光学玻璃三级品光学玻璃三级品相对于一、二级品来说,在光学性能和质量上有一定的差距。
它们的透光率、色散、散射和光学均匀性可能没有一、二级品那么好,但仍然具有一定的光学性能。
光学玻璃三级品主要用于制造一些对光学性能要求较低的光学元件,如光学窗口、观察窗等。
这些元件在一些普通的光学仪器和光学设备中得到广泛应用。
四、光学玻璃四级品光学玻璃四级品相对于前面的级别来说,在光学性能和质量上有较大的差距。
它们的透光率、色散、散射和光学均匀性可能没有前面的级别那么好,但仍然具有一定的光学性能。
光学玻璃四级品主要用于制造一些对光学性能要求不高的光学元件,如光学滤光片、光学保护窗等。
这些元件在一些一般的光学仪器和光学设备中得到广泛应用。
光学玻璃根据其光学性能和应用范围的不同,可以分为不同的级别。
这些级别的光学玻璃在不同的光学器件和光学设备中发挥着重要的作用。
无论是高精密的光学元件还是一般的光学元件,选择适合的光学玻璃级别都是保证光学性能和质量的关键。
因此,在选择和应用光学玻璃时,需要根据具体的需求和要求来确定合适的级别,以达到最佳的光学效果。
光学玻璃分类简史最初用于制造镜头的玻璃,就是普通窗户玻璃或酒瓶上的疙瘩,形状类似“冠”,皇冠玻璃或冕牌玻璃的名称由此而来。
那时候的玻璃极不均匀,多泡沫。
除了冕牌玻璃外还有另一种含铅量较多的燧石玻璃。
1790年左右法国人皮而·路易·均纳德发现搅拌玻璃酱可以制造质地均匀的玻璃。
1884年卡尔·蔡斯厂的恩斯特·阿贝和奥托•肖特(Otto Schott)在耶拿创建肖特玻璃厂(Schott Glaswerke AG ),在几年内研制了几十种光学玻璃,其中以高折射率的钡质冕牌玻璃的发明为肖特玻璃厂的重要成就。
光学玻璃的成分光学玻璃是用高纯度硅、硼、钠、钾、锌、铅、镁、钙、钡等的氧化物按特定配方混合,在白金坩埚中高温融化,用超声波搅拌均匀,去气泡;然后经长时间缓慢地降温,以免玻璃块产生内应力。
冷却后的玻璃块,必须经过光学仪器测量,检验纯度、透明度、均匀度、折射率和色散率是否合规格。
合格的玻璃块经过加热锻压,成光学透镜毛胚。
特种光学玻璃稀土元素光学玻璃:三十年代出现了新的稀土元素光学玻璃,主要成分是镧、钍、钽的氧化物。
稀土元素光学玻璃有很高的折射率,为光学镜头的设计开辟新的可能性。
今日大孔径镜头中多有镧玻璃。
钍玻璃因有放射性,已停止生产。
无铅光学玻璃:无铅光学玻璃不含铅、砷,以N标志。
化学成分和光学性质相近的玻璃,在阿贝图上也分布在相邻的位置。
肖特玻璃厂的阿贝图有一组直线和曲线,将阿贝图分成许多区,将光学玻璃分类;列如冕牌玻璃K5、K7、K10在K区,燧石玻璃F2、F4、F5在F区。
玻璃名称中的符号:∙ F 代表燧石∙K 代表冕牌∙ B 代表硼∙BA 代表钡∙LA 代表镧∙N 代表无铅∙P 代表磷阿贝图是德国物理学家恩斯特·阿贝在1886年发明的玻璃坐标图,至今已一百多年。
阿贝图是直角物理坐标图,以玻璃的阿贝数V为横轴(X轴),以玻璃的折射率n为纵轴(Y轴)。
V轴和n轴的交点不是零点,V数在V轴上从左到右从大到小排列,从V=100到V=18;折射率n从下到上从小到大排列,从1.42 到2.2。
光学玻璃的分类及命名等说明1.有色光学玻璃的命名和分类有色光学玻璃的牌号,是以颜色或用途及玻璃的汉语拼音的第一个字母来表示类别。
目录中的滤光片共列有20类,120个牌号。
根据有色光学玻璃的光谱特性分成三大类。
1.1 截止型光学玻璃玻璃的命名是以玻璃的透过界限滤长来表示,共分5类36个牌号。
例如玻璃的透过界限是490nm,为金黄色玻璃,则命名JB490。
1.2 选择吸收型玻璃以玻璃的颜色或用途分14类,共72个牌号。
玻璃按序号排列,序号无特殊意义。
1.3中性型玻璃玻璃是按其汉语拼音第一个字母组合命名的,其序号是以玻璃的厚度为2mm时,为400nm 至700nm的平均透射比特性来表示,例如2mm厚的玻璃平均透射比是70%,则命名为AB70,这类玻璃共有10个牌号,其中AB65、AB30、AB5三个牌号的波长范围是400nm-660nm。
2. 光谱特性根据有色光不璃的光谱特性,可分三大类2.1 截止型光学玻璃玻璃的光谱曲线见图1.它们挑谱特性指标以透过界限波长λ透过界限允许偏差,规定波长的透射比Tλ0和曲线斜率Ktj等来表示。
透过界限波长是指规定玻璃厚度时,指导光谱透射比曲线上规定波长的透射比(Tλ0)50%处的波长一为适过界限波长,并以λtj表示。
Tλ0表示规定波长的透射比,是指光谱曲线上,规定某一波长λ0所对应的透射比,也是曲线上高透射比。
光谱曲线斜率(K)是在规定玻璃厚度时,以波长为λtj-20nm和波长为λtj nm处相对应的光密度D的差值来表示。
K = D λtj-20nm- Dλtj2.2 选择吸收型光学玻璃玻璃只透过(或吸收)某一个(或几个)波长范围内的光线,参见图2.它的光谱特性指标是以规定玻璃厚度在特定波长λ处的透射比值和允许透射比偏差值表示。
2.3 中性型光学玻璃玻璃在可见光中各波长的光线无选择地均匀吸收,光谱透射比曲线见图3,其光谱特性指标是以平均透射比Tp,平均透射比允许偏差范围ΔTp。
光学加工基础知识§1光学玻璃基本知识一。
基本分类和概念光学材料分类:光学玻璃、光学晶体、光学塑料三类.玻璃的定义:不论化学成分和固化温度范围如何,一切由熔体过冷却所得的无定形体,由于粘度逐渐增加而具有固体的机械性质的,均称为玻璃.光学玻璃分为冕牌K和火石F两大类,火石玻璃比冕牌玻璃具有较大的折射率nd和较小的色散系数vd。
二.光学玻璃熔制过程将配合料经过高温加热,形成均匀的,高品质的,并符合成型要求的玻璃液的过程,称玻璃的熔制。
玻璃的熔制,是玻璃生产中很重要的环节。
,玻璃的许多缺陷都是在熔制过程中造成的, 玻璃的产量、质量、生产成本、动力消耗、熔炉寿命等都与玻璃的熔制有密切关系。
混合料加热过程发生的变化有:物理过程-———-配合料的加热,吸附水的蒸发,单组分的熔融,个别组分挥发.某些组分的多晶转变。
化学过程———-—固相反应,盐的分解,水化物分解, 结晶水的排除,组分间的作用反应及硅酸盐的形成。
物理化学过程—----低共熔物的组分和生成物间相互溶解,玻璃与炉气介质,耐火材料相互作用等。
上述这些现象的发生过程与温度和配合料的组成性质有关.对于玻璃熔制的过程,由于在高温下的反应很复杂,尚待充分了解,但大致可分为以下几个阶段。
1.加料过程-————硅酸盐的形成2。
熔化过程---—-玻璃形成3。
澄清过程--——-消除气泡4。
均化过程-———--消除条纹5。
降温过程--——--—调节粘度6。
出料成型过程总之,玻璃熔制的每个阶段各有其特点,同时,它们又是彼此互相密切联系和相互影响的.在实际熔制中,常常是同时或交错进行的,这主要取决于熔制的工艺制度和玻璃窑炉结构特点。
三。
玻璃材料性能1.折射率nd、色散系数vd根据折射率和色散系数与标准数值的允许差值,光学玻璃可以分为五类光学均匀性指同一块玻璃中折射率的渐变。
玻璃直径或边长不大于150mm,用鉴别率比值法玻璃分类如表1-2.1类或2类还应测星点.玻璃直径或边长大于150mm,称大块光学玻璃,根据玻璃各部位间折射率微差值最大值Δnmax分类。
本文摘自再生资源回收-变宝网()光学玻璃的分类及制作原料光学玻璃能改变光的传播方向,并能改变紫外、可见或红外光的相对光谱分布的玻璃。
一、光学玻璃的分类无色光学玻璃对光学常数有特定要求,具有可见区高透过、无选择吸收着色等特点。
按阿贝数大小分为冕类和火石类玻璃,各类又按折射率高低分为若干种,并按折射率大小依次排列。
多用作望远镜、显微镜、照相机等的透镜、棱镜、反射镜等。
防辐照光学玻璃对高能辐照有较大的吸收能力,有高铅玻璃和CaO-B2O2系统玻璃,前者可防止γ射线和X射线辐照,后者可吸收慢中子和热中子,主要用于核工业、医学领域等作为屏蔽和窥视窗口材料。
耐辐照光学玻璃在一定的γ射线、X射线辐照下,可见区透过率变化较少,品种和牌号与无色光学玻璃相同,用于制造高能辐照下的光学仪器和窥视窗口。
有色光学玻璃又称滤光玻璃。
对紫外、可见、红外区特定波长有选择吸收和透过性能,按光谱特性分为选择性吸收型、截止型和中性灰3类;按着色机理分为离子着色、金属胶体着色和硫硒化物着色3类,主要用于制造滤光器。
紫外和红外光学玻璃在紫外或红外波段具有特定的光学常数和高透过率,用作紫外、红外光学仪器或用作窗口材料。
光学石英玻璃以二氧化硅为主要成分,具有耐高温、膨胀系数低、机械强度高、化学性能好等特点,用于制造对各种波段透过有特殊要求的棱镜、透镜、窗口和反射镜等。
此外,还有用于大规模集成电路制造的光掩膜板、液晶显示器面板、影像光盘盘基薄板玻璃;光沿着磁力线方向通过玻璃时偏振面发生旋转的磁光玻璃;光按一定方向通过传输超声波的玻璃时,发生光的衍射、反射、汇聚或光频移的声光玻璃等。
二、光学玻璃的色散分类按色散又分为两类:色散较小的为冕类(K),色散较大的为火石类(F)。
①冕类光学玻璃分为氟冕(FK)、轻冕(QK)、磷冕(PK)、重磷冕(ZPK)、冕(K)、重冕(ZK)、钡冕(BaK)、镧冕(LaK)、钛冕(TiK)和特冕(TK)等。
②火石类光学玻璃分为轻火石(QF)、火石(F)、重火石(ZF)、钡火石(BaF)、重钡火石(ZBaF)、镧火石(LaF)、重镧火石(ZLaF)、钛火石(TiF)、冕火石(KF)和特种火石(TF)等。
第⼆讲有⾊光学玻璃第⼆节有⾊光学玻璃⼀、有⾊光学玻璃的分类及牌号(有⾊光学玻璃按着⾊剂的种类不同可分为)1、离⼦着⾊选择吸收玻璃着⾊剂在玻璃中呈离⼦状态,称离⼦着⾊选择吸收玻璃。
离⼦着⾊剂通常采⽤⾦属钴、镍、钼、锰、铬、铀、钛、铜的氧化物,(例如氧化钴使玻璃呈兰⾊,氧化亚镍使玻璃呈紫⾊或棕⾊。
)这类有⾊玻璃在有⾊玻璃中占⽐重最⼤,品种最多。
这类玻璃的特点是:在整个光谱域内,对某⼀波段吸收多⼀些,⽽对另⼀波段透过多⼀些。
它的光谱特性曲线在某⼀段有明显的“⾕”和“峰”,故称选择吸收玻璃。
离⼦着⾊选择吸收玻璃包括:透紫外线玻璃(ZWB ),紫⾊玻璃(ZB ),青⾊玻璃(QB ),绿⾊玻璃(LB ),透红外玻璃(HWB ),防护玻璃(FB ),透紫外线⽩⾊玻璃(BB )。
2、硒镉着⾊玻璃这类着⾊玻璃采⽤硒化镉和硫化镉作为着⾊剂。
由于着⾊剂在玻璃中呈胶态,亦称胶态着⾊玻璃。
硒镉玻璃的特点是:有⼀个较宽的⾼透过区和⼀个⾼吸收区,在两者之间有⼀个过渡区,此外光谱透过率的变化是异常迅速的,过渡区愈窄,玻璃的截⽌性能就愈好。
硒镉玻璃包括:红⾊(HB ),⾦⾊(JB ),和橙⾊(CB )三种。
3、中性玻璃中性玻璃也是离⼦着⾊玻璃,它的特点是在可见光区域能⽐较均匀的降低光源的光强度,⽽不改变其光谱成分。
中性玻璃的牌号有AB1,AB2,AB3……AB10这类玻璃主要是做中性滤光⽚、减光镜等。
有⾊光学玻璃⼜称光学滤光玻璃,它主要⽤来制作观察、照相、红外等仪器的滤光⽚,以达到提⾼仪器能见度或满⾜某些特殊要求,还可制作有⾊眼镜。
⼆、有⾊光学玻璃的光谱特性有⾊光学玻璃的作⽤是:它能选择的透过特定波长的光线;能从不连续的光谱中分离出单⼀谱线;或由连续的光谱中滤出⼀定宽度的光谱范围或均匀减弱⽩光的光谱等。
λT 、光密度λD 和吸收率λE 等来表⽰。
设波长为λ的光通过厚度为l mm 的有⾊光学玻璃的透过率为:21)1(R T T l -=λλ(1-37)1λT ——厚度为1mm 的有⾊玻璃仅与吸收有关的透过率;l ——为试样长度;R ——为有⾊玻璃表⾯的反射⽐; 211??+-=n n R 将式(1-37)取对数,得到21)1lg(lg lg R T l T -+=λλ已知光密度的定义式为:λλT D lg -=光密度表⽰:厚度为l 的玻璃试样的光密度,它表⽰玻璃材料对光的透过率特性,透过率⼩,光密度⼤。
光学玻璃简介 光学辅材简介1、 光学玻璃之分类与组成:第一次大战后为研究制造高屈折率之光学材料于是加入稀元素于玻璃内。
因之,获得欲制造高屈折率低分散之玻璃以矽酸盐或磷酸盐玻璃是不可能,而要不以硼酸盐为主成分之高价原子,ion 半径大之阳离子加入之。
要增加屈折率,即要增加高分子屈折,减少分子容量。
玻璃之分子屈折主要由单结合之氧离子而定之,因此加入多量之分极性大的氧ion 即可达成目的。
分极性大的氧ion 可由导入ion 半径大,起分极作用小如Ba 2+、La 2+等之修饰离子于形成glass 之氧化物中而得之。
重フリントンガラス之高屈折率是基于Pb 2+ ion 之分极,但该时分散亦大。
分子容量亦由氧ion 之填充度而决定之,故要增加屈折率,即要增大氧ion 之填充度。
Glass 因光之波长,其屈折率而异,这就是光之分散。
一般光学glass 在可视域为无色透明无吸收,但在紫外域、红外域有吸收性存在。
光学glass 普遍不使用着色成分,故glass 上有着色,可视由不纯物所引起。
最成问题之不纯物为Fe 2O 3(但因glass 之材质而异)。
一小数点以下三位仍成问题。
若PbO 之量增大,即Fe 2O 3同在0.001%以下,其吸收作用在可凤凰制造一课凤凰制造一课视域可发现。
若不纯物之量增大,吸收作用向长波长侧扩展而容易着色。
含有ランタン之glass因含有多量之修饰氧化物,该glass 增大氧ion之分极性,吸收作用更向长波长侧移动而更易着色。
故高屈折率低分散Glass之着色要完全除去是不容易的。
该等glass原料所能容许之不纯物量为Ce2O3:0.001%及Fe2O3:0.001%以下。
△1、SF—F—LF—KF—K系列重フリント含有大量之PbO之SiO2—PbO—R2O的组成,容易着色(因有多量之PbO)、比重大、溶融温度低、耐酸性不良。
若PbO减少,即アルカリ性增大,耐水性差。
KF等易生白霉(白ヤケ)△2、BaSF—BaF—BaLF—BaK—BaLK系列BaSF由SiO2—PbO—BaO—R2O系组成。
光学玻璃分类1光学玻璃分类⼀、⽆⾊光学玻璃⼆、冕波代号K ⽕⽯代号F H 代表环保Q 代表轻Z代表重系列玻璃类别名称代号牌号普通光学玻璃(P系列)轻冕玻璃Q K H-QK1、H-QK3、H-QK3L冕玻璃K K1、K2、H-K3、K4A、H-K5、H-K6、H-K7、K8、H-K9、H-K9L、H-K10、H-K11、K12、K16、H-UK9L、H-K50、H-K51磷冕玻璃P K PK1、PK2钡冕玻璃B a K H-BaK1、H-BaK2、H-BaK3、H-BaK4、BaK5、H-BaK6、H-BaK7、H-BaK8、BaK9、BaK11重冕玻璃Z K H-ZK1、H-ZK2、H-ZK3、H-ZK4、ZK5、H-ZK6、H-ZK7、ZK8、H-ZK9、H-ZK10、H-ZK11、H-ZK14、ZK15、ZK19、ZK20、H-ZK21、ZK50镧冕玻璃L a K H-LaK1、H-LaK2、H-LaK3、H-LaK4、H-LaK5、LaK6、H-LaK7、LaK8、LaK10、H-LaK12、H-LaK50、H-LaK51、H-LaK52、H-LaK53、H-LaK54冕⽕⽯玻璃K F KF1、KF2、KF3轻⽕⽯玻璃Q F QF1、QF2、QF3、QF5、QF6、H-QF6、QF9、QF11、QF14、QF50、UQF50⽕⽯玻璃F F1、F2、F3、F4、H-F4、F5、F6、F7、F12、F13钡⽕⽯玻璃B a F BaF1、BaF2、BaF3、BaF4、BaF5、BaF6、BaF7、BaF8、BaF51重钡⽕⽯玻璃ZBaF ZBaF1、ZBaF2、H-ZBaF3、ZBaF4、H-ZBaF5、ZBaF8、ZBaF11、ZBaF13、ZBaF15、ZBaF16、ZBaF17、ZBaF18、ZBaF20、H-ZBaF50、H-ZBaF52重⽕⽯玻璃Z F ZF1、H-ZF1、ZF2、H-ZF2、ZF3、ZF4、H-ZF4、ZF6、ZF7L、H-ZF7L ZF8、ZF10、ZF11、ZF12、ZF13、ZF14、ZF50、ZF51、ZF52、H-ZF52镧⽕⽯玻璃L a F LaF1、LaF2、LaF3、H-LaF4、H-LaF6L、LaF7、H- LaF8、H-LaF9、H-LaF10、H-LaF50、H-LaF52、H-LaF53、H-LaF54重镧⽕⽯玻璃ZLaF H-ZLaF1、H-ZLaF2、ZLaF3、H-ZLaF50、H-ZLaF51、H-ZLaF52、H-ZLaF53、H-ZLaF54、H-ZLaF55、H-ZLaF56钛⽕⽯玻璃T i F TiF1、TiF2、TiF3特种⽕⽯玻璃T F TF1、TF3、TF4、TF5、TF6注:⽆铅、砷、镉以及其它放射性元素玻璃牌号,⽤代表环保特性的前缀"H-"表⽰⽆⾊饰品晶质玻璃⽆⾊饰品晶质玻璃具有⾼透明度、⾼亮度的特点,彩⾊晶质有兰⾊、粉红⾊、紫⾊等⼏个系列,⾊泽纯洁亮丽,是制作⾼档灯饰品、⼯艺美术品的最佳材料。
光学玻璃有哪些种类?和普通玻璃有什么区别?光学玻璃是一种特殊的玻璃材料,是光学仪器制造的重要基础材料之一,具有良好的光学性能和特定的物理化学性质,在各种光学应用中发挥着重要的作用。
一、光学玻璃有哪些种类?根据具体用途和材料特性的不同,光学玻璃可以分为多种类型。
以下介绍几种常见的光学玻璃种类:1.硅酸盐玻璃硅酸盐玻璃是最常见的光学玻璃种类,它的主要成分是硅酸盐,即二氧化硅,通常含有氧化硼、氧化钠、氧化镁等成分。
2.铅玻璃铅玻璃是指加入了一定比例的氧化铅的光学玻璃,具有较高的折射率和密度,常被用于望远镜、显微镜等光学仪器中。
3.硼硅玻璃硼硅玻璃主要添加了氧化硼,具有较高的折射率和较低的色散性能,常用于制造透镜和棱镜。
4.石英玻璃石英玻璃的主要成分也是二氧化硅,具有优异的光学性能和化学稳定性,如今也广泛应用于光学器件和光学仪器中。
5.稀土玻璃稀土玻璃是通过添加稀土元素制成的光学玻璃,可以调节光学性能,常用于激光器等高科技领域的制造中。
二、光学玻璃和普通玻璃的区别相较于普通玻璃,光学玻璃在成分纯度、制备工艺、光学性能等方面都会更加精细和专业,主要存在的区别:厚度和重量的区别光学玻璃通常具有较小的厚度和较轻的重量,这样适合用于精密光学设备的制造。
普通玻璃由于应用领域的不同,可以制造得比较厚,重量也可以相对较大。
成分的区别光学玻璃在成分上更加纯净,精细控制,通常采用特定的化学配方和纯度较高的原料进行制备,用以实现预期的光学特性。
而普通玻璃的成分相对来说更简单,一般由硅酸盐和其他杂质组成。
制备工艺的区别光学玻璃需要精密的制备工艺,一般采用高温熔融、真空热处理、精确控制冷却等工艺来制造,能够确保光学性能的稳定性和精确度。
而普通玻璃一般采用常规的玻璃制备工艺,生产成本也相对较低。
光学性能的区别光学玻璃具有更高的折射率、较小的色散、较低的光吸收等特性,它的光学性能相对优秀。
因此,光学玻璃可以被广泛应用于透镜、棱镜、光学滤光片等光学器件中,用于精确的光学系统。
光学玻璃的分类及命名等说明1.有色光学玻璃的命名和分类有色光学玻璃的牌号,是以颜色或用途及玻璃的汉语拼音的第一个字母来表示类别。
目录中的滤光片共列有20类,120个牌号。
根据有色光学玻璃的光谱特性分成三大类。
1.1 截止型光学玻璃玻璃的命名是以玻璃的透过界限滤长来表示,共分5类36个牌号。
例如玻璃的透过界限是490nm,为金黄色玻璃,则命名JB490。
1.2 选择吸收型玻璃以玻璃的颜色或用途分14类,共72个牌号。
玻璃按序号排列,序号无特殊意义。
1.3中性型玻璃玻璃是按其汉语拼音第一个字母组合命名的,其序号是以玻璃的厚度为2mm时,为400nm 至700nm的平均透射比特性来表示,例如2mm厚的玻璃平均透射比是70%,则命名为AB70,这类玻璃共有10个牌号,其中AB65、AB30、AB5三个牌号的波长范围是400nm-660nm。
2. 光谱特性根据有色光不璃的光谱特性,可分三大类2.1 截止型光学玻璃玻璃的光谱曲线见图1.它们挑谱特性指标以透过界限波长λ透过界限允许偏差,规定波长的透射比Tλ0和曲线斜率Ktj等来表示。
透过界限波长是指规定玻璃厚度时,指导光谱透射比曲线上规定波长的透射比(Tλ0)50%处的波长一为适过界限波长,并以λtj表示。
Tλ0表示规定波长的透射比,是指光谱曲线上,规定某一波长λ0所对应的透射比,也是曲线上高透射比。
光谱曲线斜率(K)是在规定玻璃厚度时,以波长为λtj-20nm和波长为λtj nm处相对应的光密度D的差值来表示。
K = D λtj-20nm- Dλtj2.2 选择吸收型光学玻璃玻璃只透过(或吸收)某一个(或几个)波长范围内的光线,参见图2.它的光谱特性指标是以规定玻璃厚度在特定波长λ处的透射比值和允许透射比偏差值表示。
2.3 中性型光学玻璃玻璃在可见光中各波长的光线无选择地均匀吸收,光谱透射比曲线见图3,其光谱特性指标是以平均透射比Tp,平均透射比允许偏差范围ΔTp。
光学玻璃分类
简史
最初用于制造镜头的玻璃,就是普通窗户玻璃或酒瓶上的疙瘩,形状类似“冠”,皇冠玻璃或冕牌玻璃的名称由此而来。
那时候的玻璃极不均匀,多泡沫。
除了冕牌玻璃外还有另一种含铅量较多的燧石玻璃。
1790年左右法国人皮而·路易·均纳德发现搅拌玻璃酱可以制造质地均匀的玻璃。
1884年卡尔·蔡斯厂的恩斯特·阿贝和奥托•肖特(Otto Schott)在耶拿创建肖特玻璃厂(Schott Glaswerke AG ),在几年内研制了几十种光学玻璃,其中以高折射率的钡质冕牌玻璃的发明为肖特玻璃厂的重要成就。
光学玻璃的成分
光学玻璃是用高纯度硅、硼、钠、钾、锌、铅、镁、钙、钡等的氧化物按特定配方混合,在白金坩埚中高温融化,用超声波搅拌均匀,去气泡;然后经长时间缓慢地降温,以免玻璃块产生内应力。
冷却后的玻璃块,必须经过光学仪器测量,检验纯度、透明度、均匀度、折射率和色散率是否合规格。
合格的玻璃块经过加热锻压,成光学透镜毛胚。
特种光学玻璃
稀土元素光学玻璃:三十年代出现了新的稀土元素光学玻璃,主要成分是镧、钍、钽的氧化物。
稀土元素光学玻璃有很高的折射率,为光学镜头的设计开辟新的可能性。
今日大孔径镜头中多有镧玻璃。
钍玻璃因有放射性,已停止生产。
无铅光学玻璃:无铅光学玻璃不含铅、砷,以N标志。
化学成分和光学性质相近的玻璃,在阿贝图上也分布在相邻的位置。
肖特玻璃厂的阿贝图有一组直线和曲线,将阿贝图分成许多区,将光学玻璃分类;列如冕牌玻璃K5、K7、K10在K区,燧石玻璃F2、F4、F5在F区。
玻璃名称中的符号:∙ F 代表燧石
∙K 代表冕牌
∙ B 代表硼
∙BA 代表钡
∙LA 代表镧
∙N 代表无铅
∙P 代表磷
阿贝图是德国物理学家恩斯特·阿贝在1886年发明的玻璃坐标图,至今已一百多年。
阿贝图是直角物理坐标图,以玻璃的阿贝数V为横轴(X轴),以玻璃的折射率n为纵轴(Y轴)。
V轴和n轴的交点不是零点,V数在V轴上从左到右从大到小排列,从V=100到V=18;折射率n从下到上从小到大排列,从1.42 到2.2。
每一种光学玻璃在阿贝图上以一个点标志,没有标志的点,没有符合坐标的玻璃。
性质相近的玻璃,在阿贝图上也分布在相邻的位置。
肖特玻璃厂的阿贝图有一组直线和曲线,将阿贝图分成许多区;列如冕牌玻璃K5、K7、K10在K区,燧石玻璃F2、F4、F5在F区。
一种光学玻璃在阿贝图上的V,n坐标,只是约数。
光学玻璃的阿贝数V必须准确到四位有效数字,折射率n必须准确到六位有效数字,必须另从光学玻璃目录中查找。
光学玻璃的物理参数
∙V d阿贝数四位有效数字
∙n d折射率七位有效数字
∙V e四位有效数字
∙n e七位有效数字
∙玻璃的密度. 四位有效数字
∙玻璃的透明度.四位有效数字
∙折射率随着温度变化的系数三位有效数字
国际玻璃码
国际玻璃码用九位数字表示,形式为:xxxxxx.xxx;
∙头三位数字代表折射率n d小数点后头三位数。
∙下三位数字代表阿贝数V d头三位数,不计小数点。
∙小数点后的三位数代表玻璃的密度,不计小数点
例如K10玻璃
∙n d=1.50137 小数点后头三位数=501
∙V d=56.41 头三位数,不计小数点=564
∙密度=2.52;不计小数点=252
K10 的国际玻璃码是501564.252
肖特玻璃厂阿贝图
光线色散程度越大阿贝数越小,反之光线色射程度越小阿贝数越大。
光学玻璃的两个重要参数是折射率和阿贝数。
肖特玻璃目录中光学玻璃的阿贝数界于20-90之间。
冕牌玻璃和燧石玻璃的分界:
∙折射率≤1.6, V≥50:冕牌玻璃;V<50:燧石玻璃
∙折射率≥1.6 V≥55:冕牌玻璃;V<55:燧石玻璃
注1:英、德、日、意文版都用n D 589,2纳米, 均误. 应为n d 587.56纳米。