Kaca optik dengan permukaan cembung-cekung: manufaktur, penggunaan. Lens, kaca pembesar

kaca optik - itu khusus dibuat kaca transparan, yang digunakan sebagai suku cadang untuk perangkat optik. Ini berbeda dari kemurnian biasa dan transparansi, keseragaman dan tidak berwarna. Hal ini juga ketat dijatah dispersi dan kekuasaan bias. Kepatuhan dengan persyaratan tersebut meningkatkan kompleksitas dan biaya produksi.

cerita

Anda dapat menemukan banyak contoh penggunaan domestik lensa, seperti kaca pembesar - kaca pembesar biasa - hal ini membantu untuk membuat proyeksi kecil dari ponsel pintar biasa, tapi optik kacamata yang tidak begitu lama.

Lensa telah dikenal sejak zaman kuno, tetapi upaya serius pertama untuk membuat jendela yang mirip dengan yang digunakan pada perangkat modern, dapat dikaitkan dengan abad XVII. Dengan demikian, ahli kimia Kunkel Jerman di salah satu karyanya yang disebutkan asam fosfat dan asam borat dalam komponen kaca. Dia juga berbicara tentang mahkota borosilikat, yang dekat dengan beberapa komposisi bahan modern. Ini bisa disebut pengalaman sukses pertama dalam pembuatan kaca, memiliki sifat optik tertentu dan tingkat yang cukup homogenitas fisik dan kimia.

dalam industri

Pembuatan kaca optik pada skala industri dimulai pada abad XIX awal. Swiss hubungannya Gian dengan Fraunhofer diperkenalkan di salah satu pabrik di Bavaria metode yang relatif stabil untuk memproduksi kaca tersebut. Keberhasilan penerimaan meleleh pencampuran menggunakan gerakan melingkar secara vertikal tenggelam dalam batang clay glass. Akibatnya, hal itu mungkin untuk mendapatkan kaca optik kualitas yang memuaskan, dengan diameter 250 mm.

produksi modern

Dalam penyusunan kaca optik bahan aditif yang digunakan diwarnai dengan tembaga, selenium, emas, perak dan logam lainnya. Memasak berasal dari batch. Hal ini dimuat ke dalam pot tahan api, yang, pada gilirannya, ditempatkan dalam tungku peleburan kaca. Komposisi biaya dapat mencakup hingga 40% dari kaca limbah, yang penting adalah bahwa komposisi kaca cullet dan memasak. Kaca mencair selama memasak terus diaduk dengan spatula yang terbuat dari keramik atau platinum. Oleh karena itu tercapai keadaan homogen.

Secara berkala, lelehan itu dibawa ke pengadilan, di mana kualitas dikendalikan. Sebuah langkah penting adalah pemutihan mendidih: dalam kaca dari clarifiers substansi awalnya ditambahkan ke dalam komposisi muatan, mulai pemilihan sejumlah besar gas. Membentuk gelembung besar yang naik dengan cepat, menyambar pada saat yang sama gelembung kecil pasti terbentuk selama proses memasak.

Kesimpulannya, pot yang diambil dari tungku dan kemudian mendingin perlahan-lahan. Pendinginan, teknik khusus lambat, bisa bertahan sampai delapan hari. Ini harus seragam, atau dapat dibentuk di massa tekanan mekanis yang menyebabkan retak.

sifat

Optik kaca - bahan untuk produksi lensa. Mereka, pada gilirannya, dibagi menurut jenis dalam mengumpulkan dan pendispersi. Dikumpulkan mengacu lensa bikonveks dan Plano-cembung dan cekung-cembung, menyandang nama "meniskus positif".

Kaca optik memiliki sejumlah karakteristik:

• indeks bias ditentukan oleh dua garis spektrum, yang disebut natrium doublet;
• rata-rata varians, yang didefinisikan sebagai perbedaan antara indeks bias garis merah dan biru dari spektrum;
• Faktor dispersi - nomor yang diberikan oleh rasio dispersi rata-rata dan indeks bias.

Berwarna kaca optik digunakan untuk produksi filter penyerapan. Tergantung pada materi, ada tiga jenis utama dari kaca optik:

• anorganik;
• Plexiglas (organik);
• mineral dan organik.

Komposisi kaca anorganik meliputi oksida dan fluorida. Menyatu kaca optik juga berkaitan dengan anorganik (rumus kimia SiO _2). Quartz memiliki indeks bias rendah dan indeks tinggi dari transmisi cahaya, hal ini ditandai dengan resistensi terhadap panas. Wide berbagai transparansi dapat digunakan dalam telekomunikasi modern (kabel optik fiber, dll), seperti kaca silikat sangat diperlukan dalam pembuatan lensa optik, misalnya, membuat kaca pembesar dari kuarsa.

Atas dasar silikon

Transparan kaca silika dapat menjadi optik dan teknis. Optik yang diproduksi oleh pencairan batu kristal, hanya begitu diperoleh struktur sepenuhnya homogen. Kacamata buram bertanggung jawab untuk warna gelembung gas kecil dalam materi.

Selain kaca silika yang dihasilkan pada basis silikon dan yang disebut kaca silikon, yang, terlepas dari basis yang sama memiliki sifat optik yang berbeda. Unsur-unsur silikon dapat lentur sinar-X dan radiasi inframerah untuk lulus.

plexiglass

Yang disebut kaca akrilik didasarkan pada bahan polimer sintetis. bahan transparan dan padat ini adalah termoplastik dan sering digunakan sebagai pengganti kaca kuarsa. Kaca tahan terhadap berbagai faktor lingkungan seperti kelembaban dan suhu rendah, tetapi jauh lebih lembut dan karena itu lebih rentan terhadap stres mekanik. Karena kelembutan kaca optik organik hanya dalam pengolahan - itu bisa "mengambil" bahkan alat sederhana untuk memotong logam.

Bahan ini sangat cocok untuk perawatan laser, mudah untuk menerapkan pola atau ukiran. Sebagai lensa, dia sempurna mencerminkan sinar inframerah tetapi mentransmisikan sinar ultraviolet dan sinar-X.

aplikasi

kaca optik secara luas digunakan untuk memproduksi lensa, yang, pada gilirannya, digunakan dalam banyak sistem optik. lensa pengumpul tunggal yang digunakan sebagai kaca pembesar. Lensa teknik merupakan bagian penting dari primer atau sistem seperti teropong, lingkup, mikroskop, theodolites, teleskop, kamera dan peralatan.

Sama pentingnya adalah kaca optik untuk kebutuhan oftalmologi, karena tanpa mereka sulit atau tidak mungkin untuk memperbaiki kekurangan penglihatan (myopia, astigmatisme, hyperopia, gangguan akomodasi dan penyakit lainnya). Kacamata dengan dioptri dapat dibuat baik dari kaca kuarsa, dan dari plastik berkualitas tinggi.

astronomi

optik kacamata yang penting dan komponen yang paling mahal dari teleskop apapun. Banyak penggemar sendiri mengumpulkan refraktor, ini membutuhkan sedikit, tetapi hal yang paling penting - plano lensa kaca.

Pada awal abad terakhir untuk membuat satu lensa astronomi kuat, dan lebih tepatnya pada nya dipoles, itu bisa memakan waktu beberapa tahun. Misalnya, pada tahun 1982, untuk jutawan Charles Yerkes berubah kepala Universitas Chicago Vilyam Harper meminta observatorium keuangan. Yerkes dimasukkan ke dalamnya sekitar tiga ratus ribu dolar, dan empat puluh ribu dihabiskan untuk pembelian lensa untuk yang paling kuat pada saat teleskop di planet ini. Observatorium bernama setelah pemodal Yerkes, dan sejauh lensa refraktor ini dengan diameter 102 cm dianggap yang terbesar di dunia.

Teleskop dengan diameter besar yang reflektor, ada cermin elemen cahaya-panen.

Ada lagi jenis lensa yang digunakan dalam astronomi, dan dalam oftalmologi - kaca dengan permukaan cembung-cekung, yang disebut meniskus. Hal ini dapat dari dua jenis: hamburan dan gathering. Hamburan meniskus bagian pinggir pusat tebal dan tipis dalam koleksi adalah bagian tengah.