光学材料的种类以及说明
发布:光学小师太
2022-05-17 20:31
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1、光学材料的种类 dqd Qt_ G)b ]uX 光学玻璃: SOP=
X-6f j7"E0Wc^o_
光学晶体: 5<d
Y,FvX w8>T ~Mv
KDP类型晶体: xx/DD%IZ %NxNZe
光学塑料: wl(}F^:/` 5'oWd
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r Ld,Izi N} Q, 光学玻璃: 17};I7 ①是光学设计最常用的光学材料; a#G7pZX/I} ②为满足光学设计对多种光学常数、高度均匀性、高度透明性及化学稳定性的要求,应具有复杂的组成和严格的熔炼过程。 5Vut4px ~ RTjcE n,xK7icYNQ (一)光学玻璃与普通玻璃的区别: zRf]SZ(tO ①折射率: 5!y3=.j 普通玻璃的组成:SiO2+Na2O+CaO })&0e:6 光学玻璃的组成:成分复杂 ijoR(R^r 现代光学玻璃所含元素几乎遍及化学元素周期表,每一种光学玻璃都要由硅、磷、硼、铅、钾、钠、钡、钙、砷、铝等多种氧化物组成。 C"0gAN ②高度透明: Z.YsxbH3 ③高度均匀性:各点各处的光学常数和其它一些物理化学性质一致 JziMjR Fb-NG.Z# ym ,S/Uz (二)光学玻璃的种类 EH4WR/x 按主要组成成份分: RsrZ1dhPvV 以SiO2为主要成分的光学玻璃,称之为硅酸盐玻璃;占95% '| Ag,x[ 以B2O3为主要成分的光学玻璃, 称之为硼酸盐玻璃; Q[~O`Lz 以P2O5为主要成分的光学玻璃,称之为磷酸盐玻璃。 N<:Ra~Ay 硅酸盐玻璃是制造透镜、棱镜等光学零件的主要材料。 xES+m/?KlZ e@F&/c nz>A\H &,KxtlR![ uy`U1> 2、物质的玻璃态 pCpj#+|_) xFyMg& 物质按结构分晶体和非晶体。 U][.ioc @?e;Jp9 IXzad 玻璃态的特点:物质内部氧化物的元素以元素的离子状态存在,它们之间的排列是没有规律的,无固化点和融化点。玻璃态:玻璃在低温固态下仍保留了高温液态的无定形结构,又称过冷却液体。 QP\vN|r zb;2xTH+ .X:{s,@ tQ|b?3 KP:O]520 3、玻璃的物理特性 CTPn'P=\C n,AN&BZ ①各向同性:指玻璃内部沿任何方向测得的物理性能(如折射率、热膨胀系数、硬度等)都是同值。 75^-93 各向异性:沿任何方向测得的物理性能都是不同值。 ?*4]LuK6 zIdQ^vm8Q W^yF5 ②介稳状态:在一定条件下,物质可能处于相对稳定的状态,但不是能量最低储存状态,叫介稳状态。说明玻璃有像晶体转化的趋势。 TOBAh.1
ym${4 G~m(&,:Mu ③玻璃从熔融状态向固态转化是连续可逆的。 dC.uK^FuJ rylllJz|L:
④玻璃无固化点和熔化点。 <(^-o4Cl 5dL-v&W
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sQ5`lV? 4、玻璃的结构 OSSMIPr 071wo7 q<;9!2py
(一)无规则网络学说认为: *b7v)d# 1932年 荷兰 查哈里阿生 b!`:|!7r' uIWCVR8`Y $*2uI?87}: 1、内容: [&Qrk8EN ①玻璃的原子、离子、或原子团之间的结合,构成一个连续的网络体; Hq%`DWus\ ②网络体呈现出很大的不规则性。 bk>M4l61 g5Hs= c5=\ ~u3I=b 2、一元体系玻璃特性(一元体系玻璃结构): *XNvb ^< 例如:SiO2 晶体:石英晶体 I/Vlw- 玻璃:熔石英玻璃 F*]AjD- 由一个硅原子和四个氧原子构成的硅氧四面体[SiO4]。 K
IqF"5 AE<AEq
熔石英玻璃和石英晶体的结构模型如下石英晶华西 uF<F4m; [[bMYD1eO
石英晶体 QDgOprha
熔石英玻璃 化学结构式: >\@6i
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由于在熔石英玻璃结构中,只有Si-0键,且键力平衡,结合牢固。因此,熔石英玻璃具有较高的软化温度、化学稳定性、机械强度高以及较低的热膨胀系数等特性。 ,:,c
kul ^ qE4:|e Mr`u!T&sc 3、二元体系玻璃——Na2OSiO2 #}B~V3UD +J#H9>To!
化学结构式: 52:oe1-8
3g5i5 G\
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(二)“晶子”学说 Qp-nr] 1921年 苏联 列别杰夫 3z5,4ps DE. Pw+5<. 9@:& |