Optiskais stikls ir īpašs veidsizgatavots caurspīdīgs stikls, ko izmanto kā optisko instrumentu daļas. Tas atšķiras no parastās ar tīrību un palielinātu caurspīdīgumu, viendabīgumu un bezkrāsainību. Arī dispersijas un refrakcijas spēks tajā tiek stingri normalizēts. Atbilstība šīm prasībām palielina ražošanas sarežģītību un izmaksas.
Jūs varat atrast daudzus ikdienas dzīvē izmantoto lēcu piemērus, piemēram, palielināmo - parasto palielināmo stiklu - palīdzēs izveidot nelielu projektoru no parasta viedtālruņa, bet optiskās brilles parādījās ne tik sen.
Lēcas ir zināmas kopš senatnes, bet pirmās nopietnasmēģinājums izveidot stiklu, kas līdzīgs tam, ko izmanto mūsdienu ierīcēs, meklējams jau 17. gadsimtā. Tātad vācu ķīmiķis Kunkels vienā no saviem darbiem pieminēja fosforskābi un borskābes, kas ir stikla sastāvdaļas sastāvdaļa. Viņš runāja arī par borosilikāta vainagu, kas pēc sastāva ir tuvs dažiem mūsdienu materiāliem. To var saukt par pirmo veiksmīgo eksperimentu stikla ražošanā ar noteiktām optiskām īpašībām un pietiekamu fizikālās un ķīmiskās viendabīguma pakāpi.
Optisko stiklu ražošana rūpniecībāmērogs sākās 19. gadsimta sākumā. Šveicietis Gian kopā ar Fraunhoferu ieviesa salīdzinoši stabilu metodi šāda stikla ražošanai vienā no Bavārijas rūpnīcām. Panākumu atslēga bija kausējuma maisīšanas tehnika, izmantojot stiklā vertikāli iegremdētas māla stieņa apļveida kustības. Rezultātā bija iespējams iegūt apmierinošas kvalitātes optisko stiklu, kura diametrs bija līdz 250 mm.
Iegūstot krāsainas optiskās brillestiek izmantotas vara, selēna, zelta, sudraba un citu metālu saturošu vielu piedevas. Ēdienu gatavošana nāk no partijas. Tas tiek ielādēts ugunsizturīgos podos, kurus savukārt ievieto stikla krāsnī. Lādiņa sastāvs var saturēt līdz 40% stikla atkritumu, svarīgs punkts ir drupas un vārīta stikla sastāva atbilstība. Izkausētais stikls kausēšanas laikā tiek nepārtraukti sajaukts ar keramikas vai platīna lāpstiņu. Tādējādi tiek sasniegts viendabīgs stāvoklis.
Periodiski paraugam ņem kausējumu saskaņā arkas ir kvalitātes kontrolēts. Svarīgs vārīšanas posms ir dzidrināšana: stikla kausējumā no dzidrinošām vielām, kas sākotnēji pievienotas partijas sastāvam, sāk veidoties ievērojams daudzums gāzu. Tiek veidoti lieli burbuļi, kas ātri paceļas, sagūstot mazākos burbuļus, kas neizbēgami veidojas gatavošanas procesā.
Visbeidzot, katli tiek izņemti no krāsns pēc tamkas lēnām atdziest. Atdzišana, ko palēnina īpaši triki, var ilgt līdz astoņām dienām. Tam jābūt vienmērīgam, pretējā gadījumā masā var veidoties mehāniski spriegumi, kas izraisa plaisas.
Optiskais stikls ir materiāls ražošanailēcas. Tie savukārt ir sadalīti pēc savākšanas un izkliedēšanas veida. Abpusēji izliektu un plakani izliektu lēcu, kā arī ieliektu un izliektu lēcu, ko sauc par "pozitīvu menisku", sauc par kolektoriem.
Optiskajam stiklam ir vairākas īpašības:
Absorbcijas filtru ražošanai tiek izmantots krāsains optiskais stikls. Atkarībā no materiāla ir trīs galvenie optisko stiklu veidi:
Neorganiskais stikls satur oksīdus un fluorīdus. Kvarca optiskais stikls pieder arī neorganiskajam (ķīmiskā formula SiO2). Kvarcam ir zema refrakcija un augsta gaismas caurlaidība, to raksturo karstumizturība. Plašs caurspīdīguma diapazons ļauj to izmantot mūsdienu telekomunikācijās (optisko šķiedru kabeļi utt.), Silikāta stikls ir neaizstājams arī optisko lēcu ražošanā, piemēram, palielināmais stikls ir izgatavots no kvarca.
Caurspīdīgs silikāta stikls var būt kāoptiskais un tehniskais. Optisko izgatavo, kausējot kalnu kristālus, tikai tādā veidā tiek iegūta pilnīgi viendabīga struktūra. Necaurspīdīgās glāzēs materiāla iekšpusē mazi gāzes burbuļi ir atbildīgi par krāsu.
Papildus silīcija bāzes kvarca stiklamtiek ražots arī tā saucamais silīcija stikls, kuram, neskatoties uz līdzīgu pamatni, ir citas optiskās īpašības. Silīcija šūnas spēj lauzt rentgenstarus un pārraidīt infrasarkano starojumu.
Tā dēvētais organiskais stikls tiek izgatavots, pamatojoties uzsintētiskā polimēra materiāls. Šis caurspīdīgais un cietais materiāls pieder termoplastiem un bieži tiek izmantots kā kvarca stikla aizstājējs. Plexiglas ir izturīgs pret daudziem vides faktoriem, piemēram, augstu mitrumu un zemu temperatūru, taču tas ir daudz mīkstāks un tāpēc jutīgāks pret mehānisko spriedzi. Pateicoties tā maigumam, organisko optisko stiklu ir viegli apstrādāt - to var “paņemt” pat visvienkāršākais metāla griešanas rīks.
Šis materiāls ir lieliski piemērots lāzera apstrādei, un to var viegli rakstīt vai iegravēt. Kā objektīvs tas lieliski atspoguļo infrasarkanos starus, bet pārraida ultravioleto un rentgenstaru.
Optiskās brilles tiek plaši izmantotaslēcu izgatavošana, kuras savukārt tiek izmantotas daudzās optiskajās sistēmās. Vienu savācošo objektīvu izmanto kā palielināmo stiklu. Tehnoloģijā objektīvi ir svarīga vai būtiska tādu sistēmu sastāvdaļa kā binoklis, teleskopiskie tēmēkļi, mikroskopi, teodolīti, teleskopi, kā arī kameras un video aprīkojums.
Optiskās brilles ir vienlīdz svarīgas vajadzībāmoftalmoloģija, jo bez tiem ir grūti vai neiespējami labot redzes traucējumus (tuvredzība, astigmatisms, hiperopija, traucēta izmitināšana un citas slimības). Lēcas brillēm ar dioptrijām var izgatavot gan no kvarca stikla, gan no augstas kvalitātes plastmasas.
Optiskās brilles ir svarīgas un visdārgākāsjebkura teleskopa sastāvdaļa. Daudzi hobiji paši saliek refraktorus; tas prasa maz, bet pats galvenais, plakani izliektu stikla objektīvu.
Gadsimta sākumā pirms pagājušā - viena ražošanaijaudīgam astronomiskam objektīvam, pareizāk sakot, tā spodrināšanai vajadzēja vairākus gadus. Piemēram, 1982. gadā Čikāgas universitātes vadītājs Viljams Hārpers vērsās pie miljonāra Čārlza Jerkesa ar lūgumu finansēt observatoriju. Yerkes tajā ieguldīja apmēram trīs simtus tūkstošus dolāru, un četrdesmit tūkstoši tika iztērēti, iegādājoties objektīvu tā laika visspēcīgākajam teleskopam uz planētas. Observatorija tika nosaukta finansista Yerkes vārdā, un joprojām tiek uzskatīta par lielāko refraktoru pasaulē ar 102 cm objektīvu.
Liela diametra teleskopi ir atstarotāji, kuros spogulis ir gaismu savācošs elements.
Ir vēl viens lēcu veids, ko izmanto kāastronomijā un oftalmoloģijā - stikls ar izliektām ieliektām virsmām, ko sauc par menisku. Tas var būt divu veidu: izkaisīšana un savākšana. Izkliedējošā meniskā galējā daļa ir biezāka nekā centrālā daļa, un savācošajā meniskā centrālā daļa ir plānāka.
