Федеральне агентство з охорони здоров'я ісоціальному розвитку Федеральне державне освітній закладсередньої професійної освіти "Санкт-Петербурзькиймедико-технічний коледж Федерального агентства по охороні здоров'я і соціальномурозвитку "(ФГТУ СПО" СПб МТК Росздрава ")
Реферат
Оптичне скло
Санкт-Петербург 2007-2008
План
IЧастина.Оптичні постійні скла
1. Оптичне безбарвне скло
2. Оптичні постійні скла
3. Показники якості оптичногоскла
IIЧастина. Астигматичні лінзи, їх конструкція, призначення. Особливостівиготовлення, контроль параметрів
1. Конструкція
2. Призначення
3. Особливості виготовлення
4. Контроль параметрів
IЧастина.Оптичніпостійні скла
1.Оптичне безбарвне скло
Оптичнимбезбарвним склом називається однорідне, прозоре і спеціально не забарвлененеорганічне скло будь-якого хімічного складу, але з певнимиоптичними постійними. Оптичне скло є основним матеріалом длявиготовлення більшості оптичних деталей. Основне призначення оптичнихдеталей полягає в закономірній зміні ходу світлових променів.
Привиборі стекол для оптичного приладу керуються великим числомпараметрів, які можна розділити на три групи.
1.Оптичні постійні стекол: показник заломлення і дисперсії.
2.Показники якості оптичного скла: показник ослаблення, оптична однорідність,пузирного, бессвільность, подвійне променезаломлення. Ці параметри визначаються,в основному технологією виробництва скла.
3.Фізико-хімічні властивості стекол: механічні, термічні, радіаційні,хімічна стійкість. Ці характеристики визначаються хімічним, складомстекол і забезпечуються постійним його дотриманням.
2.Оптичні постійні скла
Однез найбільш позитивних властивостей скла - його прозорість для проходження світлата інших видів променевої енергії. При проходженні променя світла з середовища А (повітря)в середу В (скло) з іншої щільністю він змінює свій напрям на кордоні цихсередовищ, так як швидкість поширення світла в середовищах А і В обернено пропорційнаїх щільності.
Основнийхарактеристикою оптичного скла є його показник заломлення. Відвеличини показника заломлення залежить зміна напрямку променя світла припереході з одного середовища в іншу з іншої щільністю. Чим більше показникзаломлення скла, тим менше кут заломлення ОІ при тому ж куті падінняО±.
Кутпадіння і кут заломлення пов'язані співвідношенням:
деО± - кут падіння променя;
ОІ- Кут заломлення променя;
n- Показник заломлення, величина постійна для даного скла, яка не залежитьвід кута падіння променя; тут n - відносний показник заломлення, тобтопоказник заломлення скла, визначений відносно показника заломленняповітря.
Чимбільше щільність середовища В, тим вище значення показника заломлення. Оскільки щільністьстекол тим вище, чим більше щільність вхідних в них оксидів, то найбільшимпоказником заломлення будуть володіти скла, що містять оксиди важкихелементів, а найменшим - скла, що містять оксиди легких елементів.
ЗаГОСТ 3514-76 "Скло оптичне безбарвне" показник заломленняприйнято позначати в загальному вигляді n О» . Індекс О» означаєдовжину хвилі в нанометрів, для якої дається показник заломлення. Замістьдовжини хвилі в якості індексу служить позначення відповідної спектральноїлінії. Згідно ГОСТ 3514-76 передбачаються наступні оптичні постійні:показник заломлення n е ; середня дисперсія n F , - N C , і коефіцієнт дисперсії:
ОЅ e =,
дее - лінія спектра ртуті з О» e =546,07 нм; F , і С , - лінії спектру кадмію з О» F , =479,99 нм; О» C , = 643,85нм. Значення показника заломлення і дисперсій наводяться при температурі 20 В° Cі нормальному атмосферному тиску. Скла для оптичних систем, що працюютьспільно з оком, характеризувалися раніше показником заломлення n D ,n F , n C .Для отримання лінії D спектракористуються полум'ям парів натрію, що дає спектральний світло з О» = 589,3 нм,для лінії d встановлена ​​довжинахвилі гелію О» = 587,56 їм, для ліній Fі С - полум'ям водню, що дає спектральний світло з довжинами волі О» = 486 нмі О» = 656,3 нм.
Длявітчизняних оптичних стекол значення n е змінюється від 1,4891 до1,8138. Є скла і з великим показником заломлення, наприклад, скломарки СТФЗ має n е більше 2,0.
Показникзаломлення для оптичних стекол вимірюють і вказують в довідковій літературіз точністю не менше ніж до однієї одиниці четвертого десяткового знака,наприклад n d =1,5215 для очкових стекол марки ОЧК-80; n е = 1,5183 для марки склаК8.
Внаслідокрізного заломлення променів з різною довжиною хвилі промінь білого світла, проходячичерез скляну призму, розкладається на кольорові промені: червоний, оранжевий,жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий. Це розкладання називаєтьсядисперсією. Дисперсія світла визначається різницею показників заломлення дляхвиль різної довжини. Середня дисперсія стекол деталей приладів для спостереженняоком визначається різницею F , -n C , .Приватні дисперсії світла визначаються різницею інших показників заломлення,наприклад D -n C , n F -n D .
Значеннясередньої та приватних дисперсій вимірюють і задають з точністю до однієї одиниціп'ятого десяткового знака. Якщо оптичний прилад призначений для спостереження ввидимій області спектра, то розрахунок радіусів кривизни поверхонь лінз ведутьтак, щоб фокус Fc 'червоних променівзбігся з фокусом Ff '- синіх променів. При розрахункувикористовують функцію показника заломлення та середньої дисперсії скла - такзваний коефіцієнт дисперсії (число Аббе):
ОЅ e =
ВеличинуОЅ e обчислюють зточністю до однієї одиниці першого десяткового знака.
Длябільшості оптичних стекол ОЅ e змінюється в межах від 76 до 17.
Дисперсіязалежить від складу скла, вона зростає при збільшенні вмісту в скліважких оксидів. Показник заломлення і дисперсія дуже важливі привикористанні скла в оптичних приладах. За показником заломлення судятьтакож про однорідність скла, і їм широко користуються в практиці скловаріння.
Показникзаломлення будь-якої речовини, у тому числі і скла, змінюється зі зміною довжинихвилі випромінювання - для фіолетової частини спектра він більше, а для червоної - менше.Оптичне скло, яке випускається скловарних заводами, за що допускаютьсявідхилень оптичних властивостей ділять на п'ять категорій:
Приретельному проведенні аналізу хімічного складу сировинних матеріалів, строгомудотриманні режиму варіння по категорії 1 вихід скла складає 50-70%, а покатегорії 2-90-95%.
Заоднорідності показника заломлення та середньої дисперсії в партії заготовокоптичне скло ділять на чотири класи:
Дооднорідності партії за показником заломлення і середньої дисперсії пред'являютьсядосить жорсткі вимоги. Це можливо витримати лише при спеціальномусупроводі даної партії, коли виключено перемішування з заготовками іншихпартій.
3.Показники якості оптичного скла
Напідставі розрахунку оптичної системи проводиться вибір допусків за показникамиякості при виготовленні заготовки майбутньої оптичної деталі.
Оптичнескло безбарвне ділять на категорії і класи за наступними показникамиякості:
а)допустимим відхиленням показника заломлення n е і середньоїдисперсії n F '- N C 'від значень,встановлених для скла кожної марки;
б)однорідності партії заготовки скла за показниками заломлення і середньоїдисперсії;
в)оптичної однорідності;
<...
