Войти на сайт

или
Регистрация

Навигация


УО БГУИР

 

Факультет компьютерного проектирования

 

Кафедра электронной техники и технологии


РЕФЕРАТ

 

на тему:

 

«ОПТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ»


МИНСК, 2008


1.ОПТИЧЕСКОЕ СТЕКЛО

Основным материалом для изготовления оптических деталей служит оптическое стекло, которое отличается от технического высокой степенью однородности, химическим составом и физическими свойствами. Стекло устойчиво по отношению к действию углекислоты, хорошо сохраняет форму и легко обрабатывается.

Основную часть большинства марок стекла составляет кремнезем SiO2. Стекло из чистого плавленого кремнезема – кварцевое стекло – хорошо пропускает ультрафиолетовые лучи, обладает жаропрочностью и высокой твердостью, варится при температуре около 2000°С. Добавляя к кремнезему окислы натрия и кальция, можно снизить температуру варки. Стекло, имеющее в составе 65% SiO2, 35% Na2O, может быть сварено при температуре ~1400°С, но оно неустойчиво и быстро разрушается. Более устойчивое техническое стекло, состоящее из 75% SiO2, 15% Na2O и 10% CaO, может быть сварено при t=1450°C. Чтобы получить еще более устойчивое прочное стекло, в состав добавляют окислы калия, магния и алюминия, в результате получают стекло типа крон. Показатель преломления и дисперсию стекла изменяют, добавляя кислородные соединения фосфора – фосфорный ангидрид и соли фосфорной кислоты, окислы бора и бария, получая баритовые и тяжелые кроны. Сильно увеличивает показатель преломления и дисперсию стекла окись свинца: ее вводят до 15% в кронфлинты и более 40% в тяжелые флинты.

Получили распространение новые марки стекла, в состав которых входят окислы редких металлов (лантана, тантала, церия и др.). Лантановые стекла (СТК) имеют большой показатель преломления и небольшую дисперсию. Стекла с окислами таллия (СТФ), наоборот, имеют большой показатель преломления и большую дисперсию.

Все стекла делятся на два вида – стекло крон с небольшими показателями преломления и дисперсией и стекло флинт с большими показателями преломления и дисперсией. Резкой границы между ними нет; эти два вида стекол делятся на типы и на марки стекол, в название которых входит сокращенное название типа стекол и порядковый номер (табл.1). Марка стекла определяется показателем преломления , и средней дисперсией , или коэффициентом средней дисперсии

.

Таблица 1

Тип стекла Марка стекла

Легкие кроны ЛК ЛК6 1,4704 66,8
Фосфатные кроны ФК ФК1 1,5176 69,6
Кроны К К8 1,5163 64,1
Баритовые кроны БК БК6 1,5399 59,7
Тяжелые кроны ТК ТК16 1,6126 58,3
ТК21 1,6568 51,1
Сверхтяжелые кроны СТК СТК9 1,7424 50,2
Кронфлинты КФ КФ7 1,5170 51,4
Легкие флинты ЛФ ЛФ6 1,5749 41,3
Флинты Ф Ф1 1,6128 36,9
Баритовые флинты БФ БФ25 1,6079 46,2
Тяжелые флинты ТФ ТФ5 1,7550 27,5
Сверхтяжелые флинты СТФ СТФ1 20,361 18,1
Особые флинты ОФ ОФ1 1,5294 51,8

Таблица 2

Цвет Красный Желтый Зеленый
Обозначение линии Фраунгофера А С D d e
Длина волны в мкм 768 656,3 589,3 587,6 546,1
Химический элемент, в спектре которого имеется эта линия

Калий

К

Водород

H

Натрий

Na

Гелий

He

Ртуть

Hg

Цвет Голубой Синий Фиолетовый Ультрафиолетовый
Обозначение линии Фраунгофера F g G h -
Длина волны в мкм 486,1 435,8 434,1 404,7 365,0
Химический элемент, в спектре которого имеется эта линия

Водород

H

Ртуть

Hg

Водород

H

Ртуть

Hg

Ртуть

Hg

Показатели преломления измеряются для определенных цветов (длин волн), указанных в ГОСТах и нормалях (табл.2).

Характеристики стекла представлены на диаграмме.

Стекловаренные заводы поставляют оптическое стекло в соответствии с требованиями чертежей и ГОСТа 3514 “Стекло оптическое бесцветное”. В зависимости от веса заготовок гарантируемые категории и классы по пузыристости и светопоглощению указаны в табл.11 ГОСТа 3514.

Флинты более прозрачны, чем кроны. Только стекла К8, БК10, Ф1 и Ф4 по светопоглощению поставляются 00 категории. Более простые по составу стекла ЛК3, ЛК4, КФ4, КФ6, К3, К8, БК6, БК10, ЛФ5, ЛК5 начинают пропускать близкую ультрафиолетовую часть с длиной волны 320-330 нм. Тяжелые кроны начинают пропускать лучи с длиной волны более 360 нм, а тяжелые флинты – более 370 нм. В инфракрасной области спектра все стекла пропускают хорошо до длины волны 2700 нм при толщине 10 нм и до 4500 нм – при толщине 1 нм. При облучении стекла гамма-лучами темнеет заметно в фиолетовой и менее заметно в инфракрасной области спектра. Стекла со специальными добавками – сотые и двухсотые (К108, БК110, К208, БК210 и др.) темнеют значительно меньше.

Стоимость оптического стекла высокая и сильно возрастет при строгих требованиях к пузыристости и светопоглощению, поэтому они должны предъявляться только при необходимости. Заготовки из оптического стекла поставляются лишь в том случае, если толщина ее менее 1/15 диаметра.

При изменении температуры показатель преломления и размеры оптических деталей для каждой марки стекла изменяются различно, вследствие чего понижается качество изображения и изменяются характеристики оптической системы.

Коэффициент линейного расширения большинства марок стекла α=7590*10-7, Ф8 имеет α=100*10-7, ЛК5 – 33*10-7 и ЛК7 – 40*20-7.

Для изготовления защитных стекол и призм применяются беспузырные, химически устойчивые, прозрачные и простые по составу марки стекол К8, БК10 и только при заметных колебаниях температуры – ЛК5 и ЛК3, уменьшающие расстройства системы. Для зеркал употребляются только К8, а для более точных зеркал – Лк5, ЛК7 и ситалл.

Для сеток, изготовляемых фотографическим способом, применяется стекло К8, а для сеток, изготовляемых травлением – БК10 или Ф8, имеющие почти такой же коэффициент линейного расширения, как и сталь.

Для крупных объективов коллиматоров и астрономических приборов используются простые стекла К8, Ф1, Ф2, ТК16, а для сложных окуляров и фотообъективов – различные марки стекла с весьма разнообразными свойствами.



Информация о работе «Оптические характеристики материалов для изготовления оптических деталей»
Раздел: Коммуникации и связь
Количество знаков с пробелами: 19301
Количество таблиц: 4
Количество изображений: 0

Похожие работы

Скачать
165379
57
25

... в списке литературы [1,26,27,28,29,30,31,32]. 1.1.2 Определение исходных данных для проектирования Заданием дипломного проекта является «Разработка базовой конструкторской документации на женское нарядное платье для изготовления в условиях ЗАО «Домино» на индивидуального потребителя с учетом его внешнего облика». Женское платье парадно-выходного назначения, изготавливается на индивидуального ...

Скачать
51246
3
11

... ее устойчивость, удобство в носке, износостойкость, легкость ухода при эксплуатации, т.е. высокое качество швейного изделия. Производство одежды начинают с выбора подходящих моделей одежды для уже выбранного материала или с выбора материалов, необходимых для изготовления предложенных моделей. В данной работе предлагается выбрать материал, исследовать и оценить его свойства, предложить подходящие ...

Скачать
88914
5
9

... коэффициент трения и удельный износ. Результаты исследований приведены на рис№10, №11. Рис.10. Рис.11 Глава IY. Технология изготовления триботехнических материалов на основе полимеров 4.1. Принципы создания композиционных материалов на основе полимеров Эксплуатационная долговечность машин и механизмов в ряде случаев определяется надежностью работы узлов трения. Применение ...

104593
1
6

... неорганических веществ в тонкоизмельченном состоянии. Детали и сборочные единицы широко применяют в электронике, автоматике, телемеханике, вычислительной технике, квантовой электронике и других отраслях приборостроения благодаря рядц замечательных свойств; морозо-и нагревостойкости, высокой механической прочности, твердости, малым диэлектрическим потерям, инертности к раду агрессивных сред, ...

0 комментариев


Наверх