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 T;i+az{N:V A$?o3--#]G 光学玻璃: U[:Js@uH_ \3)U~[O>: 光学晶体: .[Ny(X/]/} <<H'Z
KDP类型晶体: <lWBhrz '@"A{mrE
光学塑料: 5e2yJ R P5'VLnE R{
oOGFg3X }RQ'aeVl( 光学玻璃: xww\L
&y ①是光学设计最常用的光学材料; #?~G\Ux0/ ②为满足光学设计对多种光学常数、高度均匀性、高度透明性及化学稳定性的要求,应具有复杂的组成和严格的熔炼过程。 K:Z|# i- #*G}v%Ow/u 'f6!a5qC (一)光学玻璃与普通玻璃的区别: Ex{;&UWm ①折射率: e{.P2rnh 普通玻璃的组成:SiO2+Na2O+CaO > Qh#pn* 光学玻璃的组成:成分复杂 UO-,A j*wW 现代光学玻璃所含元素几乎遍及化学元素周期表,每一种光学玻璃都要由硅、磷、硼、铅、钾、钠、钡、钙、砷、铝等多种氧化物组成。 iF1zLI<A ②高度透明: IOl0=+p ③高度均匀性:各点各处的光学常数和其它一些物理化学性质一致 A$TFa:O| mQ\oR| yRz l} (二)光学玻璃的种类 Ljk0K3Q6> 按主要组成成份分: 4rD&Lg' 以SiO2为主要成分的光学玻璃,称之为硅酸盐玻璃;占95% ~Yg+bwh 以B2O3为主要成分的光学玻璃, 称之为硼酸盐玻璃; _Fjax 以P2O5为主要成分的光学玻璃,称之为磷酸盐玻璃。 GGFrV8 硅酸盐玻璃是制造透镜、棱镜等光学零件的主要材料。 qtp-w\#S$ qx}*L'xB :kucDQE({? V}Pv}j:; ^1XnnQa 2、物质的玻璃态 ^0/!:*? 6Q`7>l.|? 物质按结构分晶体和非晶体。 g]._J &tw{d DD6 ['I5(M@ 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。 7gt%[r M &I/C^/F& J#G\7'?{ u6*mHkM @T{I;8S 3、玻璃的物理特性 wodff_l MUp{2_RA 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。 Gdlx0i 各向异性:沿任何方向测得的物理性能都是不同值。 6)9X+U@ ~<=wTns! 58Z,(4:E 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。 o[nr) z4(Q.0x7 `R:HMO[ow ③玻璃从熔融状态向固态转化是连续可逆的。 1@Rl^ey !^w}Sp
④玻璃无固化点和熔化点。 It8@Cp.dU AHTQF#U^
/^Zgv-n \05 n$. 9K#U<Q0b' 4、玻璃的结构 Tc;j)_C) QBTjiaYGa' o&rNM5: (一)无规则网络学说认为: ~)!vhdBe 1932年 荷兰 查哈里阿生 CSIsi]H h?&S*)1 5i&+.?(Z= 1、内容: }U$p[Gi< 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;
Tv~Ys# ②网络体呈现出很大的不规则性。 3HB(rTw uJ%XF*> _D x5!lnN,# 2、一元体系玻璃特性(一元体系玻璃结构): M!]g36h[ 例如:SiO2 晶体:石英晶体 :JG2xtn 玻璃:熔石英玻璃 _,E! < 由一个硅原子和四个氧原子构成的硅氧四面体[SiO4]。 %hb!1I wfBf&Z0{
熔石英玻璃和石英晶体的结构模型如下石英晶华西 i^6g1"h OeY+Yt0
石英晶体 O:te;lQK
熔石英玻璃 化学结构式: ZbLN:g} ;O *o
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。 9rQw~B<S t+O7dZt%r YBY!!qjPx 3、二元体系玻璃——Na2OSiO2 W8s/" 7D wf0Re`
化学结构式: |%7OI#t^ 9y5nG
g+92}$_
(二)“晶子”学说 uHpSE?y/ 1921年 苏联 列别杰夫 3']=w@~ O[ B}2 JK9 u7ER 内容: 9/R<, ①玻璃由无数“晶子”组成; .eM
A*C~n ②所谓“晶子”不同于一般的“微晶”,而是带有点阵变形的有序排列区; Q~AK0W ③它们分散在无定形介质区; *heX[D
&>) ④从晶子区到无定形区的过渡是逐步完成的,两者之间并无明显的界限。 'Lv>!s 7 强调:远程无序、近程有序。 gIaPS0Q dnUiNs8 k6W
[// <{b#nPc!,# 无色光学玻璃 N"#=Q=)x %4HpTx 一、光学玻璃的组成 Dh{sVRA 光学玻璃是由多种氧化物组成的,这些氧化物分为两大类: vaUUesytt !)TO2?,^ 5qx$=6PT 一类氧化物是能生成玻璃网络结构的氧化物,如SiO2、B2O3、P2O5等,属AO2、A2O3、A2O5型氧化物,称之为玻璃形成体或玻璃网络体; L
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