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光学玻璃的发展

2013-07-08 admin1

光学玻璃的发展和光学仪器的发展是密不成分的。光学系统新的鼎新往往向光学玻璃提出新的要求 ,因而推动了光学玻璃的发展 ,同样 ,新种类玻璃的试造成功也也往往反过来推进了光学仪器的发展。


最早被人们用来造作光学零件的光学资料是天然晶体 ,据称古代亚西利亚用水晶作透镜 ,而在古代中国则利用天然电气石(茶镜)和黄水晶?脊偶抑っ鞴昵霸诎<昂臀颐(战国时期)人们已能造作玻璃。但是玻璃作为眼镜和镜子还是十三世纪在威尼斯起头的。恩格斯在“天然辨证法”中对此曾赐与很高的评价 ,以为这是其时的卓越创造之一。尔后由于天文学家与航海学的发展必要 ,伽利略、牛顿、笛卡儿等也用玻璃造作了望远镜和显微镜。从十六世纪起头玻璃已成为造作光学零件的重要资料了。


到了十七世纪 ,光学系统的消色差成为光学仪器的中心问题。这时由于改进了玻璃成分 ,在玻璃中引入了氧化铅 ,赫尔才于1729年获得第一对消色差透镜 ,从此 ,光学玻璃就被分为冕牌和燧石玻璃两个大类。


1768年纪南在法国首吓酌粘土棒搅拌的步骤造得了均匀的光学玻璃 ,从而起头成立了独立的光学玻璃造作工业。在十九世纪中叶 ,几个蓬勃的本钱主义国度都先后成立了自己的光学玻璃工厂 ,如法国帕腊-芒图公司(1872年)、英国钱斯公司(1848)、德国萧特公司(1848)等。


十九世纪光学仪器有很大发展。第一次世界大战前夕 ,德国为了迅速发展军用光学仪器 ,要求突破光学玻璃种类贫乏的限度。这时 ,驰名物理学家阿员参与了萧特厂的工作。他在玻璃中参与了新的氧化物如BaO ,B2O3,ZnO ,P2O3等 ,并且钻研了它他对玻璃光学常数的影响。在这基础上 ,发展了钡冕、硼冕、锌冕等类型玻璃 ,同时也起头试造了特殊相对部门色散的燧石玻璃。在这时期内 ,光学玻璃种类有了很大的扩大 ,因而在光学仪器方面出现了较齐全的拍照机及显微镜物镜。


直至二十世纪三十年代以前 ,大部门工作仍在萧特厂基础上进行。到1934年获得了一系列沉冤玻璃 ,如德国号SK-16(620/603)及SK-18(639/555)等。到此为止 ,能够以为是光学玻璃发展的一个阶段。


二次世界大战前后 ,随着各类光学仪器如航空摄影 ,紫表与红表光谱仪器、高级拍照物镜等的发展 ,对光学玻璃又产生了新的必要。这时 ,光学玻璃也就相应地有了新的发展。1942年 ,美国摩莱(Morey)及以来苏联与德国的科学工作者都相继把稀士及稀散氧化物引入玻璃中 ,因而扩大了玻璃种类 ,得到了一系列高折射率低色散的光学玻璃 ,如德国LaK,LaF ,苏联CTK及ТЬФ等种类系列。与此同时 ,也进行了低折射率大色散玻璃的钻研并得到一系列氟钛硅酸盐系统的光学玻璃 ,如苏联ЛФ-9 ,ЛФ-12 ,德国F-16等种类。


由于各类新种类光学玻璃在加工或使用机能上或多或少地存在着缺点 ,因而在钻研扩大光学玻璃领域的同时 ,还针对改善各类新种类光学玻璃的物理和物理化学性质。以及出产工艺进行了很多工作。

综观以上汗青发展的过程 ,能够预言今后光学玻璃的发展方向是:

①造得出格高折射率的玻璃;

②造得特殊相对部门色散的玻璃;

③发展红表及紫表光学玻璃;

④取代玻璃中某些不良的成分如放射性的THO2 ,有毒的BcO ,Sb2O3等;

⑤提高玻璃的化学不变性;

⑥提高玻璃通明度和预防玻璃辐射着色;

⑦改进工艺过程 ,降低新种类玻璃价值。

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