光学镜片知识整理
关于镜片知识点总结

关于镜片知识点总结一、镜片的分类1. 凸面镜凸面镜的表面鼓起,像是一个球面的一部分。
凸面镜使平行光线聚焦在一点上,因此它能够放大物体。
凸面镜常用于放大镜或者汽车的后视镜。
2. 凹面镜凹面镜的表面凹陷,像是一个碗的内部。
凹面镜分散平行光线,使其看上去向一个共同点汇聚。
凹面镜的物体看上去缩小了。
3. 平面镜平面镜是由一个平坦的、光滑的表面构成的。
平面镜不会放大或者缩小图像,它只是简单地反射光线。
平面镜通常用于化妆或者家庭装饰。
4. 透镜透镜是一种镜片,可以将光线聚焦或者分散。
透镜有两种类型:凸透镜和凹透镜。
凸透镜使平行光线于透镜的透镜中点处汇聚,而凹透镜使平行光线向着透镜的两边分散。
二、镜片的物理原理1. 反射镜片能够反射光线进而产生图像,这是因为光线遇到镜面时,会受到反射的影响。
反射分为镜面反射和漫反射。
镜面反射是指光线碰到平坦的表面时,会被一定角度反射出去;而漫反射是指光线碰到不平坦的表面时会产生多个方向的反射。
2. 折射镜片还能够使光线发生折射,这是因为光线遇到不同介质的边界时会改变传播速度,从而改变方向。
折射的程度受到材料的密度和光线的入射角度的影响。
三、常见的镜片用途1. 放大镜凸透镜常常被用作放大镜,能够使人们看清楚小的物体,如读小字或者做细致的手工活。
2. 相机镜头相机的镜头由不同的镜片构成,用来聚焦光线,使其在感光元件上形成清晰的图像。
3. 护目镜护目镜使用特殊的镜片来保护眼睛不受到灰尘、颗粒或者光线的伤害。
4. 太阳镜太阳镜的镜片经过特殊处理,能够减少阳光的直射和紫外线的伤害。
四、镜片的制造工艺1. 精细磨削镜片的磨削工艺非常重要,可以决定镜片的光学性能。
磨削时需要保持表面的平整度和光洁度。
2. 镜片的镀膜镜片表面上通常都会进行镀膜处理,以增强其耐磨性和光线的透过率。
3. 镜片的测试镜片制作完成后,需要进行严格的光学测试,确保反射和折射的准确性。
五、镜片的保养和使用技巧1. 定期清洁镜片表面容易沾染灰尘和油脂,需要定期用专门的镜片清洁剂擦拭。
工业光学镜片基础知识

工业光学镜片基础知识工业光学镜片是一种用于光学仪器和设备中的关键元件。
它通过精确的形状和表面处理,能够改变光线的传播方向、聚焦光线以及调节光线的波前形状,从而实现光学系统的各种功能。
工业光学镜片的基本结构通常由两个或多个表面组成,每个表面都具有特定的曲率和形状。
常见的光学镜片包括平凸、平凹、双凸、双凹、平面和球面等形状。
不同的形状和曲率可以实现不同的光学效果。
例如,凸透镜可以使光线向中心聚焦,而凹透镜则可以使光线发散。
光学镜片的材料也非常重要,常见的材料包括玻璃、塑料和晶体等。
每种材料都有其特定的折射率和光学性能,可以根据具体需求选择合适的材料。
玻璃材料常用于高精度光学系统,具有较高的折射率和较好的耐热性能。
而塑料材料则常用于便携式光学设备,具有较低的密度和较好的耐冲击性能。
工业光学镜片的制造过程十分复杂,需要经过多道工序。
首先,根据设计要求选择合适的材料,并进行精确的计算和模拟。
然后,通过磨削、抛光和涂膜等工艺,将材料加工成具有特定形状和精确表面的光学镜片。
最后,进行严格的检测和测试,确保光学镜片的质量和性能符合要求。
在实际应用中,工业光学镜片广泛用于各种光学仪器和设备中。
例如,它可以用于显微镜、望远镜、摄像机、激光器、光纤通信设备等。
不同的光学镜片可以实现不同的功能,例如聚焦、成像、波前调整、分光、滤波等。
因此,工业光学镜片在现代科学研究、工业生产和日常生活中扮演着重要的角色。
然而,需要注意的是,工业光学镜片在使用过程中也存在一些问题。
例如,由于制造工艺和材料的限制,光学镜片可能存在一定的畸变、散射和吸收等问题。
此外,光学镜片也需要进行定期的清洁和维护,以确保其表面的光学性能和透明度。
工业光学镜片作为光学系统的重要组成部分,具有关键的功能和作用。
它通过精确的形状和表面处理,能够改变光线的传播方向、聚焦光线以及调节光线的波前形状,从而实现光学系统的各种功能。
在实际应用中,工业光学镜片被广泛应用于各种光学仪器和设备中,发挥着重要的作用。
镜片相关知识点总结

镜片相关知识点总结一、镜片的基本结构和分类1. 镜片的结构镜片是由透明材料制成的一种平面或者曲面光学元件,其表面一般经过抛光和涂膜处理,以减少反射和增加透过率。
镜片根据其曲面形状可分为凸面镜片、凹面镜片和平面镜片等。
2. 镜片的分类根据其功能和用途,镜片可分为透镜和反射镜两大类。
透镜又可分为凸透镜和凹透镜,反射镜又可分为平面反射镜、凸面反射镜和凹面反射镜等。
此外,根据其形状和用途不同,还可以将镜片分为球面镜、非球面镜、棱镜等多种类型。
二、镜片的光学原理1. 镜片的折射和反射特性镜片的基本作用是通过折射或者反射来改变光线的传播方向和光线的聚焦效果。
对于透镜而言,其折射特性决定了对入射光线的折射程度,从而决定了其成像的效果;对于反射镜而言,其反射特性决定了其反射光线的方向和成像效果。
2. 镜片的成像原理根据几何光学的基本原理,透镜和反射镜都能够对光线进行折射或者反射,并在一定条件下形成实像或者虚像。
成像原理是镜片设计和制造的基础,通过对成像原理的理解可以更好地进行镜片的设计和优化。
三、镜片的材料和加工工艺1. 镜片的材料镜片的材料种类繁多,常见的包括玻璃、塑料和晶体等。
不同的材料具有不同的光学性能、密度、硬度和加工难易度,因此在不同的应用场景下需要选择合适的材料。
2. 镜片的涂膜为了减少镜片表面的反射损耗,提高透过率和成像质量,通常需要在镜片表面进行涂膜处理。
涂膜一般采用光学薄膜材料,通过真空蒸镀或者溅射等工艺将薄膜材料均匀地覆盖在镜片表面,以达到提高其光学性能的效果。
3. 镜片的加工工艺镜片的加工工艺主要包括磨削、抛光、涂膜和检测等环节。
在镜片的制造过程中,需要严格控制每一个加工环节,以保证镜片的表面光滑度、成像质量和稳定性等性能。
四、镜片的应用领域和未来发展趋势1. 镜片在眼镜行业中的应用随着人们对视力健康和美观的需求不断增加,眼镜已经成为大部分人日常生活中不可或缺的装备。
透镜的设计和材料选择对眼镜的舒适性和高清成像效果具有重要影响。
第五单元镜片及其应用知识点完美整理版

第五单元镜片及其应用知识点完美整理版
本文档旨在对第五单元镜片及其应用的知识点进行整理和总结,供参考使用。
一、镜片分类
1.1 凸透镜
- 定义:中心厚,边缘薄的透镜。
- 特点:使光线向透镜中心偏聚,有放大作用。
1.2 凹透镜
- 定义:中心薄,边缘厚的透镜。
- 特点:使光线远离透镜中心偏散,有缩小作用。
1.3 双凸透镜
- 定义:两个凸透镜组成的透镜系统。
- 特点:使光线聚焦,可用于近视矫正。
1.4 双凹透镜
- 定义:两个凹透镜组成的透镜系统。
- 特点:使光线分散,可用于远视矫正。
二、镜片应用
2.1 近视矫正
- 对于近视眼患者,可以使用凹透镜或双凹透镜矫正视力,使光线远离眼睛的焦点,使其聚焦在视网膜上。
2.2 远视矫正
- 对于远视眼患者,可以使用凸透镜或双凸透镜矫正视力,使光线向眼睛的焦点聚焦,使其聚焦在视网膜上。
2.3 散光矫正
- 对于散光患者,可以使用具有不同曲率的镜片来矫正散光,使光线能够正确聚焦。
2.4 防蓝光镜片
- 防蓝光镜片可以有效过滤蓝光,减少对眼睛的刺激,保护视力。
2.5 多焦点镜片
- 多焦点镜片可以同时矫正多种不同屈光度的视力问题,如近视、远视和老花。
三、小结
镜片的分类包括凸透镜、凹透镜、双凸透镜和双凹透镜。
镜片的应用主要包括近视矫正、远视矫正、散光矫正、防蓝光镜片和多焦点镜片。
通过合理选择合适的镜片,可以提高视力和保护眼睛健康。
以上是对第五单元镜片及其应用的知识点的完美整理版,希望能对您有所帮助。
光学镜片知识整理

镜片知识整理一、光学材料二、无色光学玻璃1.系列、类型和牌号1.1 系列1.2 类型1.2.1 光学玻璃牌号分类1.2.2 光学玻璃牌号命名1.2.3 无铅、砷、镉玻璃牌号的命名1.2.4 低软化点玻璃牌号的命名1.2.5 高透过玻璃牌号的命名1.3 牌号2.质量指标、类别和级别2.1 质量指标2.2分类分级2.2.1 折射率、色散系数2.2.2光学均匀性2.2.3应力双折射2.2.4 条纹度2.2.5. 气泡度2.2.6光吸收系数2.2.7 耐辐射性能3.光学性能3.1 折射率4.化学性能4.1 抗潮湿大气作用稳定性RC(S)(表面法)4.2抗酸作用稳定性RA(S)(表面法)4.3 各种氧化物对玻璃性质的影响5. 光学玻璃的物理参数6.玻璃牌号对照表三、其它光学玻璃1.有色光学玻璃1.1 有色玻璃的种类1.1.1 截止型玻璃(硒镉着色玻璃)1.1.2 选择吸收玻璃(离子着色玻璃)1.1.3 中性玻璃1.2 有色光学玻璃的特点和用途1.3 有色玻璃牌号2.特种光学玻璃2.1 石英玻璃四、微晶玻璃1.概述2.微晶玻璃的性能及应用3.光学晶体主要性能参数五、光学塑料1.光学塑料大致分类2.常用光学塑料2.1 聚苯乙烯PS(火石塑料)2.2 聚碳酸酯PC2.3 聚甲基丙烯酸甲脂(Polymethyl methacrylate简称PMMA,也称Acrylic)2.4 烯丙基二甘醇碳酸酯 (Allgl diglycol carbonate,简称ADC或CR-39)2.5 苯乙烯-丙烯腈共聚物 NAS2.6 苯乙烯-丁二烯-丙烯酯ABS2.7 苯乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚物3.光学塑料的主要优缺点4.光学塑料零件的镀膜技术六.光学镜片镀膜技术1.光学零件镀膜分类, 符号及标注2.镀膜种类3. 镀膜材料一、光学材料透射材料分为光学玻璃、光学晶体和光学塑料三大类,它们的光学特性主要由其对各种色光的透过率和折射率决定。
光学镜片原理

光学镜片是一种光学元件,利用折射和反射原理来控制光线的传播和聚焦。
以下是光学镜片的几个主要原理:
1. 折射原理:根据斯涅尔定律,当光线从一种介质进入另一种介质时,光线会发生折射。
光学镜片利用不同折射率的材料边界上的折射现象,改变光线的传播方向和路径。
2. 反射原理:光学镜片可以通过光的反射来改变光线的方向。
例如,平面镜通过光线在镜面上的反射,将光线的传播方向反转。
3. 凸透镜原理:凸透镜是一种中心厚边薄的透明介质,其两个表面都是弧形的。
当平行光线通过凸透镜时,会发生折射,并将光线聚焦到焦点上。
凸透镜可以用于矫正近视和远视等视觉问题。
4. 凹透镜原理:凹透镜的两个表面都是弧形的,与凸透镜相反。
当平行光线通过凹透镜时,会发生折射,并使光线发散。
凹透镜可用于矫正散光等视觉问题。
5. 球面镜原理:球面镜是一种具有球形曲率的镜片,分为凸面镜和凹面镜。
它们利用折射和反射原理,能够将光线聚焦或发散。
球面镜常用于眼镜、望远镜和显微镜等光学仪器中。
这些原理是光学镜片工作的基础。
通过精确设计和制造不同形状和曲率的镜片,可以实现对光线的控制和调节,满足各种光学应用的需求。
眼镜镜片知识汇总
眼镜镜片知识汇总眼镜镜片是一种用于矫正视力问题的光学器件。
它由透明材料制成,可以安装在眼镜框架上。
而且,镜片不仅可以矫正近视、远视和散光等屈光问题,还可以提供其他功能,比如防蓝光、防紫外线和防眩光等。
下面是眼镜镜片的一些知识点的详细解释。
1.折射率:眼镜镜片的折射率指的是光线通过镜片时的折射程度。
折射率越高,镜片越薄,轻盈,并且可以提供更好的视觉效果。
2.薄片设计:薄片设计是为了让镜片更薄、更轻,以提高舒适度和美观度。
有些薄片设计还能使得整个矫正视力的过程更加自然,减少眼睛的变形。
3.防蓝光镜片:防蓝光镜片可以过滤掉电子设备和LED灯等发出的有害蓝光。
长时间接触蓝光可能会对眼睛造成伤害,导致视力下降、眼疲劳和失眠等问题。
4.防紫外线镜片:防紫外线镜片可以过滤掉太阳光中的紫外线,减少对眼睛的伤害。
长期暴露在紫外线下会增加患上白内障和眼底病变的风险。
5.防眩光镜片:防眩光镜片能够减少眩光的强度,提高视力的清晰度。
这对那些经常在太阳光下开车或者在强光下工作的人来说非常重要。
6.渐进多焦镜片:渐进多焦镜片是为那些同时需要矫治不同视力问题(如远视和近视)的人设计的。
它可以提供上部视野的远视矫正,中部视野的中距离矫正,以及下部视野的近视矫正。
7.防眼疲劳镜片:随着人们越来越多地使用电子设备,眼疲劳成为一个普遍的问题。
防眼疲劳镜片具有降低视觉疲劳和眼睛不适症状的功能,如干涩、模糊和烧灼感。
8.透明度:镜片的透明度影响着视力的清晰度。
高透明度的镜片可以提供更好的视觉效果,使得物体看起来更加真实和清晰。
9.耐磨性:一些镜片具有耐磨性,可以减少划痕和损坏对视线的影响。
这对于日常使用和保养镜片非常重要。
10.抗污染性:一些镜片具有抗污染性,可以防止指纹、灰尘和污垢在镜片上留下痕迹。
这种功能可以让镜片更容易清洁和维护。
总结起来,眼镜镜片是眼镜的核心部分,它不仅可以矫正视力问题,还可以提供其他各种功能。
不同的人有不同的需要,因此选择合适的眼镜镜片是非常重要的。
介绍镜片的知识点总结
介绍镜片的知识点总结1. 镜片的类型镜片主要分为凸透镜和凹透镜两种类型。
凸透镜是中间较厚,两端较薄的镜片,用于矫正远视问题。
而凹透镜则是中间较薄,两端较厚的镜片,主要用于矫正近视问题。
除了这两种基本类型外,还有一些特殊用途的镜片,如渐进镜片、防蓝光镜片等。
渐进镜片是一种可以同时矫正近视和远视问题的镜片,适合于需要不同距离的人群。
防蓝光镜片则可以有效减少电子屏幕的蓝光对眼睛的伤害,适合长时间使用电子产品的人群。
2. 镜片的材料镜片的材料主要分为玻璃、树脂和特种材料三种类型。
玻璃镜片具有优良的光学性能和耐磨性,但比较重,容易碎裂,不适合运动和儿童使用。
树脂镜片轻便耐摔,适合运动和儿童使用,但其耐磨性和透光性稍逊于玻璃镜片。
特种材料镜片是一种新型的镜片材料,具有轻薄、抗冲击、高透光性和高度防护性能,适合运动、驾驶、户外活动等特殊需求。
3. 镜片的制造工艺镜片的制造工艺包括精密镜片加工和镜片镀膜两个主要环节。
精密镜片加工是指将原料切割,磨削,抛光成镜片形状。
镜片镀膜是在镜片表面涂上一层具有特定功能的薄膜,如防蓝光膜、防划伤膜、防眩光膜等。
精密镜片加工需要先将原料玻璃或树脂进行切割成所需尺寸的板材,然后通过磨削和抛光工艺将板材制成所需要的形状和曲率,并进行高温处理,最后通过光学检测和质量控制,确保镜片的光学性能达到标准。
镜片镀膜是在镜片表面涂上一层薄膜,以改善镜片的透光性、防划伤性、防水性、防眩光性等。
镀膜技术可以大大提高镜片的性能和使用寿命。
4. 镜片的使用和保养镜片的使用和保养是保证镜片长期清晰使用的关键。
首先,正确佩戴镜片非常重要。
镜片的度数调整应该由专业人员进行,以确保镜片的矫正效果。
另外,要定期检查镜片的状况,发现变形、划痕、裂纹等问题及时更换。
保养镜片要避免使用化学溶剂和碱性清洁剂,以免损害镜片表面的膜层。
另外,要避免将镜片暴露在高温、潮湿、和阳光直射的环境中,以免影响镜片的使用寿命。
总结:以上就是关于镜片的知识点总结。
光学眼镜片基本知识
一、光的反射
当光线投射到两种介质的分界面上时,一部分光线改变了传播方向,返回第一媒质里继续传播,这种现象称为光的反射。
自然界的反射分为:
漫反射(不规则反射)
镜面反射(规则反射)
当介质的分界面(反射面)粗糙凹凸不平时,即使入射光线是平行的,反射光线并不平行,这种反射称为漫反射(不规则反射)。
n=1.523 V≥56透光率≥84%可吸收340nm以下波长的紫外线。
在日光下呈浅兰色,白炽灯下呈浅紫黄色。
其用途同光白片。
④克塞片:
眼镜片材料中添加氧化硒、氧化锰、氧化铈等物质。
n=1.523 V≥56透光率≥86%可吸收350nm以下波长的紫外线。
镜片呈浅粉红色。
其用途同光白片。
⑤变色片:
又称光致变色片。是在玻璃材料中添加卤化物的缘故。如
优点:
a、强度高:强度很高,为玻璃片的60倍,传统树脂片的10倍,厚度为2.5公分时成为防弹玻璃。
b、重量特轻:比玻璃片轻57%,比传统树脂片轻37%,可以做得象超薄片一样薄。
c、能100%吸收紫外线。
缺点:
a、耐磨性差:级别为B,所以PC片一般要镀增硬膜(作为汽车防弹玻璃要镀防刮膜)。
b、色差大:v=29.9现在小框架流行时期,色差的矛盾并不突出。
光的折射是普遍存在的物理现象,如插入水中的筷子,浸入水中的部分与 气中的部分有弯折现象;观察位于池底的物体有变浅现象。
二、折射定律
如右图
折射定律:
1、折射光线在入射光线和法线所决定的平面内,折射光线和入射光线分居法线两侧;
2、
三、折射率
1、光在真空中的传播速度C=30万公里/秒,光在其它介质里传播速度要下降,如在水中,V水=3/4C,玻璃中,V玻=2/3C等等。c、源自光率低:86~91%,最好镀增透膜。
镜片光学设计知识点
镜片光学设计知识点在光学设计领域,镜片是一种常见的光学元件,用于控制光线的传输和修正光线的形状。
镜片的光学设计涉及到一系列的知识点,包括材料选择、曲面设计、光学参数等等。
本文将介绍一些关键的镜片光学设计知识点。
材料选择在镜片光学设计中,材料的选择是一个关键的考虑因素。
不同的材料具有不同的光学性质,如折射率、透过率和色散性等。
合理选择材料可以使得镜片具备所需的光学性能。
常见的材料包括玻璃、塑料和硅等。
此外,还需要考虑材料的可制备性、耐热性和化学稳定性等方面的要求。
曲面设计镜片的曲面设计是镜片光学设计中的核心内容。
曲面的形状和曲率将直接影响光线的传输和聚焦效果。
常见的曲面形状包括球面、柱面、非球面等。
在设计中,需要根据具体的应用需求选择合适的曲面形状,并进行曲率半径的计算和优化。
使用计算机辅助设计软件可以方便地进行曲面设计和光学参数的模拟和分析。
光学参数镜片的光学参数是评价其性能的重要指标。
常见的光学参数包括焦距、孔径、像差等。
焦距用于表示光线聚焦的能力,孔径表示光线通过镜片的最大尺寸,而像差则是描述镜片在光线传输过程中引起的偏差。
根据具体的需求,可以通过调整曲面形状、调节镜片的尺寸和材料选择等方式来优化这些光学参数。
边缘效应镜片的边缘效应是指镜片边缘区域对光线的传输和成像产生的影响。
由于制造工艺和材料等原因,镜片的边缘区域可能存在光学缺陷或者形状上的不规则性,会导致边缘效应的产生。
边缘效应可能引起像差的增加和光学性能的降低。
在光学设计中,需要注意边缘效应问题,并进行相应的优化和改进。
光学涂层为了改善镜片的光学性能,常常会在镜片表面涂覆一层光学涂层。
光学涂层可以提高透过率、减少反射和抑制色散等。
涂层的设计和制备需要考虑到光学性能的要求、涂层材料的选择以及制备工艺的可行性等因素。
总结镜片光学设计涉及到材料选择、曲面设计、光学参数、边缘效应和光学涂层等多个方面的知识点。
合理的光学设计可以使得镜片具备所需的光学性能,满足实际应用的要求。
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镜片知识整理一、光学材料 (4)二、无色光学玻璃 (4)1.系列、类型和牌号 (5)1.1 系列 (5)1.2 类型 (5)1.2.1 光学玻璃牌号分类 (5)1.2.2 光学玻璃牌号命名 (6)1.2.3 无铅、砷、镉玻璃牌号的命名 (6)1.2.4 低软化点玻璃牌号的命名 (6)1.2.5 高透过玻璃牌号的命名 (6)1.3 牌号 (6)2.质量指标、类别和级别 (11)2.1 质量指标 (11)2.2分类分级 (11)2.2.1 折射率、色散系数 (11)2.2.2光学均匀性 (12)2.2.3应力双折射 (13)2.2.4 条纹度 (14)2.2.5. 气泡度 (15)2.2.6光吸收系数 (16)2.2.7 耐辐射性能 (17)3.光学性能 (18)3.1 折射率 (18)4.化学性能 (18)4.1 抗潮湿大气作用稳定性RC(S)(表面法) (18)4.2抗酸作用稳定性RA(S)(表面法) (18)4.3 各种氧化物对玻璃性质的影响 (19)5. 光学玻璃的物理参数 (19)6.玻璃牌号对照表 (20)三、其它光学玻璃 (26)1.有色光学玻璃 (26)1.1 有色玻璃的种类 (26)1.1.1 截止型玻璃(硒镉着色玻璃) (27)1.1.2 选择吸收玻璃(离子着色玻璃) (27)1.1.3 中性玻璃 (27)1.2 有色光学玻璃的特点和用途 (28)1.3 有色玻璃牌号 (28)2.特种光学玻璃 (29)2.1 石英玻璃 (29)四、微晶玻璃 (30)1.概述 (30)2.微晶玻璃的性能及应用 (30)3.光学晶体主要性能参数 (31)五、光学塑料 (31)1.光学塑料大致分类 (31)2.常用光学塑料 (32)2.1 聚苯乙烯PS(火石塑料) (32)2.2 聚碳酸酯PC (32)2.3 聚甲基丙烯酸甲脂(Polymethyl methacrylate简称PMMA,也称Acrylic) (33)2.4 烯丙基二甘醇碳酸酯(Allgl diglycol carbonate,简称ADC或CR-39) (34)2.5 苯乙烯-丙烯腈共聚物NAS (35)2.6 苯乙烯-丁二烯-丙烯酯ABS (35)2.7 苯乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚物 (36)3.光学塑料的主要优缺点 (37)4.光学塑料零件的镀膜技术 (38)六.光学镜片镀膜技术 (39)1.光学零件镀膜分类, 符号及标注 (39)2.镀膜种类 (39)3. 镀膜材料 (40)一、光学材料透射材料分为光学玻璃、光学晶体和光学塑料三大类,它们的光学特性主要由其对各种色光的透过率和折射率决定。
➢光学玻璃光学玻璃是最常用的光学材料,其制造工艺成熟,品种齐全。
一般光学玻璃能透过波长为0.35~2.5 m的各种色光,超出这个波段范围的光将会被光学玻璃强烈地吸收。
➢光学晶体光学晶体的透射波段范围一般比光学玻璃更宽,其应用日益广泛。
➢光学塑料光学塑料是指可用来代替光学玻璃的有机材料,因其具有价格便宜、密度小、重量轻、易于模压成型、成本较低、生产效率高和不易破碎等诸多优点,近年来已在一些中低档的光学仪器中逐步取代光学玻璃。
主要缺点:热膨胀系数和折射率的温度系数比光学玻璃大得多,制成的光学元件受温度影响大,成像质量不稳定。
镜片的主要材料有:无色光学玻璃(GB903-87)、有色光学玻璃、红外光学材料、晶体材料、玻璃态材料和塑性材料等多种光学材料。
二、无色光学玻璃玻璃——下述所有无定形物都称为玻璃:与化学成份与固化温度区域无关,它们通过熔体过冷方法获得,由于粘度的增加而具有固体的机械性质,并且由液态向玻璃态转变过程是可逆的。
光学玻璃与普通玻璃的主要区别:前者具有高度的透明性、物理及化学性质高度均匀性及特定和精确的光学常数一般来讲玻璃的主要成分是二氧化硅(SiO2),又称石英砂。
玻璃的生产流程玻璃的生产工艺包括:配料、熔制、成形、退火等工序。
分别介绍如下:§1.配料。
玻璃的主要原料有:石英砂、石灰石、长石、纯碱、硼酸等。
§2.熔制,将配好的原料经过高温加热,形成均匀的无气泡的玻璃液。
玻璃的熔制温度大多在1300~1600゜§3.成形,是将熔制好的玻璃液转变成具有固定形状的固体制品。
§4.退火,退火就是在某一温度范围内保温(500度)或缓慢降温一段时间以消除或减少玻璃中热应力到允许值。
1.系列、类型和牌号1.1 系列无色光学玻璃分为两个系列:A. 普通光学玻璃系列(P系列),其牌号序号由1—99;B. 耐辐射光学玻璃系列(N系列),其牌号序号由501一599。
1.2 类型1.2.1 光学玻璃牌号分类光学玻璃按色散系数(阿贝数)的大小分为冕牌及火石玻璃。
大致分界线为色散系数v=50。
如德国规定:n<1.6,v>50为冕牌类,其余为火石类。
我国的光学玻璃标准规定有K 代表冕牌玻璃,F代表火石玻璃。
每一大类又可进一步细分,第一品种在n-v图中占一定的区域。
冕牌玻璃及火石玻璃下,按折射率的高低分成小类从低到高有“轻”、“重”之分,分别用”Q””Z”表示;特殊色散性能的玻璃用T表示。
根据折射率n d和色散系数Vd在。
Nd-Vd领域图(见附录C)中的位置,无色光学玻璃按表1分为18种类型。
1.2.2 光学玻璃牌号命名每种光学玻璃牌号按其所属的玻璃类别名称的代号再加序号组成。
此外,还用六位数字作代码来表征每一个牌号,其中前三位数字表示该牌号玻璃折射率小数点后三位数,后三位数字表示该牌号玻璃阿贝数。
例如:H-K9L,nd=1.51680,υd=64.20,其代码为517642。
1.2.3 无铅、砷、镉玻璃牌号的命名无铅、砷、镉以及其它放射性元素的玻璃牌号,用“环”字汉语拼音字母的声母“H”加“-”作为前缀表示。
例如:H-K9L。
1.2.4 低软化点玻璃牌号的命名用于模压成型的低软化点无铅、砷、镉以及其它放射性元素的玻璃牌号,用“低”字汉语拼音字母的声母“D”加“-”作为前缀表示。
例如:D-K9L。
1.2.5 高透过玻璃牌号的命名紫外高透过玻璃牌号,按原有的习惯命名,用“ultraviolet”单词的首字母“U”作为前缀表示;例如:UQF50。
高透过玻璃是在牌号序号后加“High Transmittance”单词的首字母“HT”表示;例如:ZF7LHT。
1.3 牌号各牌号玻璃的折射率Nd、中部色散Nf一Nc及色散系数Vd的标准数值按下表的规定。
2.质量指标、类别和级别2.1 质量指标玻璃按下列各项质量指标分类和分级:a. 折射率、色散系数与标准数值的允许差值,b.同一批玻璃中,折射率及色散系数的一致性,c. 光学均匀性,d. 应力双折射;e. 条纹度,f. 气泡度,g 光吸收系数,h. 耐辐射性能(N系列玻璃)。
2.2分类分级2.2.1 折射率、色散系数(1)根据折射率及色散系数与标准数值的允许差值,玻璃按表3和表4各分为6类。
表3 无色光学玻璃折射率允许差值表4 色散系数允许差值上述两表中的4类仅适用于n d大于1.82的玻璃。
(2)根据同一批玻璃中,折射率及色散系数的最大差值,玻角的一致性按下表分为4级。
表5 玻璃一致性的分级2.2.2光学均匀性光学均匀性指同一块玻璃中各点折射率的不一致性,是由于退火炉内各处温度不均匀所引起的。
光线通过一块折射率不均匀的玻璃时,会使各部分光程产生不规则的变化,因而影响光学系统的成像质量。
按国家标准规定,当玻璃直径或边长不大于150mm的无色光学玻璃毛坯的光学均匀性用分辨率的比值法表示;玻璃直径或边长为150mm~300mm的无色光学玻璃(称大块光学玻璃)的光学均匀性以一块玻璃中各部位间的折射率微差最大值表示。
(1)玻璃的光学均匀性以分辨率的比值a/ a0表示时,按表6分为4类。
表6 玻璃光学均匀性的分类(2)玻璃的光学均匀性以一块玻璃中各部位间的折射率微差最大值Δn max,:表示时,按表7分为4类。
2.2.3应力双折射光学玻璃的内应力是指退火时各处温度不均匀而带来的应力。
其危害为:A. 应力较大时,在光学加工过程中,容易引起玻璃炸裂;即使应力不大时,也容易使光圈变坏。
B. 产生与杂散光相类似的影响,造成像质变坏。
C. 应力分布不均匀,导致折射率不均匀,使通过玻璃后的光波波面变形,像质也会变坏。
光学玻璃的应力分为中部应力与边缘应力。
按规定,小块玻璃检验中部应力;大块玻璃(直径大于150mm和重量超过3kg)除了检验中部应力,还要检验边缘应力。
(1) 玻璃的应力双折射以其最长边中部单位长度上的光程差δ(nm/cm)表示时,按表8分为4类。
(2)玻璃的应力双折射以其距边缘5%直径或边长处单位厚度上的最大光程差δmax(nm/cm)表示时,按表9分为4类。
2.2.4 条纹度条纹是指玻璃内部折射率的局部不均匀,外形如线状条纹,类似于圆柱透镜,引起光线方向的变异,主要是由于光学玻璃熔炼过程中各部分成分不同而引起的。
最易引起条纹的玻璃是ZF类,其次为F、BaF、BaK等。
(1) 玻璃用投影条纹仪以规定方向观测时,条纹度按表10分为4类。
(2) 根据规定观察玻璃的方向数,玻璃的条纹度按表1分为3级。
表11 玻璃条纹度分级2.2.5. 气泡度玻璃中的气泡相当细微的凹透镜,引起光的散射和折射。
最容易引起气泡玻璃是含有BaO的BaK、BaF和ZK等。
(1) 玻璃的气泡度类别根据其直径或最大边长及所含最大气泡的直径,按下图分为3类。
(2) 玻璃的气泡度级别根据每100cm3玻璃内允许含有气泡的总截面积(mm2)的大小,按表12分为7级(结石、结晶体及其它内含物亦作为气泡计算。
扁长气泡取最长轴和最短轴的算术平均值为直径计算截面积)。
表12 玻璃气泡度分级(mm2/100mm3)光学玻璃的气泡度级别也可根据每100cm3玻璃内允许含有的气泡数量按下表分为7级。
表13 玻璃气泡度分级结石、结晶体及其它内含物亦作为气泡计算,扁长气泡的直径为最长轴和最短轴的算术平均值。
2.2.6光吸收系数玻璃的光吸收系数用白光通过玻璃中每厘米路程的内透过率的自然对数的负值表示,按表13分为8类。
2.2.7 耐辐射性能耐辐射光学玻璃的耐辐射性能,用总剂量为1x105R的X射线辐照玻璃后的每厘米厚度上的光密度增量△D1来表示,应符合表14的规定。
3.光学性能3.1 折射率每个牌号的光学玻璃均按表2所列的12条光谱线给出5位小数的折射率,这些谱线折射率的精密测量按GB/T 7962.11测试方法进行,其测量精度为±3×10-6。
4.化学性能光学玻璃元件在制造和使用过程中,其抛光表面抵抗各种侵蚀性介质作用的能力称为光学玻璃的化学稳定性。
4.1 抗潮湿大气作用稳定性RC(S)(表面法)根据对潮湿大气作用的稳定性,分为三级:1级—在温度50℃,相对湿度80%的条件下,玻璃抛光表面形成水解斑点的时间超过20h;2级—在相同试验条件下,形成水解斑点的时间在5h~20h之间;3级--在相同试验条件下,形成水解斑点的时间不到5h。