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光學(xué)玻璃中關(guān)于消除色差的相關(guān)介紹
復(fù)消色差 (APOchromatic) :可以想象,如果某種材料隨波長變化折射率的數(shù)值可以任意控制,那么我們就能夠設(shè)計(jì)出完全沒有色差的鏡頭??上?,材料的色散是不能任意控制的。光學(xué)石英玻璃(在普通的硼硅酸鹽玻璃原料中加入少量對(duì)光敏感的物質(zhì),如AgCl、AgBr等,再加入極0少量的敏化劑,如CuO等,使玻璃對(duì)光線變得更加敏感。我們退一步設(shè)想,如果能夠?qū)⒖梢姽獠ǘ畏譃樗{(lán)-綠、綠-紅兩個(gè)區(qū)間,而這兩個(gè)區(qū)間能夠分別施用消色差技術(shù),二級(jí)光譜就能夠基本消除。
但是,經(jīng)過計(jì)算證明:如果對(duì)綠光與紅光消色差,那么藍(lán)光色差就會(huì)變得很大;如果對(duì)藍(lán)光與綠光消色差,那么紅光色差就會(huì)變得很大。理論計(jì)算為復(fù)消色差找到了途徑,如果制造凸透鏡的低折射率材料藍(lán)光對(duì)綠光的部分相對(duì)色差恰好與制造凹透鏡的高折射率材料的部分相對(duì)色差相同,那么實(shí)現(xiàn)藍(lán)光與紅光的消色差之后,綠光的色差恰好消除。光線通過一塊折射率不均勻的玻璃時(shí),會(huì)使各部分光程產(chǎn)生不規(guī)則的變化,因而影響光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量。
這個(gè)理論指出了實(shí)現(xiàn)復(fù)消色差的正確途徑,就是尋找一種特殊的光學(xué)材料,它的藍(lán)光對(duì)紅光的相對(duì)色散應(yīng)當(dāng)很低、而藍(lán)光對(duì)綠光的部分相對(duì)色散應(yīng)當(dāng)很高且與某種高色散材料相同。螢石就是這樣一種特殊材料,它的色散非常低(阿貝數(shù)高達(dá)95.3),而部分相對(duì)色散與許多光學(xué)玻璃接近。 熒石(即氟化鈣,分子式CaF2)折射率比較低(ND=1.4339),微溶于水,可加工性與化學(xué)穩(wěn)定性較差,但是由于它優(yōu)異的消色差性能,使它成為一種珍貴的光學(xué)材料。光學(xué)玻璃模壓成型法制造光學(xué)零件所具有的優(yōu)點(diǎn):1、不需要傳統(tǒng)的粗磨、精磨、拋光、磨邊定中心等工序,就能使零件達(dá)到較高的尺寸精度、面形精度和表面粗糙度。螢石早僅用于顯微鏡中,自從螢石人工結(jié)晶工藝實(shí)現(xiàn)以后,超長焦鏡頭中螢石幾乎是不可或缺的材料。
由于螢石價(jià)格昂貴、加工困難,各光學(xué)公司一直不遺余力的尋找螢石的代用品,氟冕玻璃就是其中一種。各公司所謂AD玻璃、ED玻璃、UD玻璃,往往就是這一類代用品。
光學(xué)玻璃的優(yōu)點(diǎn)---------
(1)光學(xué)玻璃透光率高 透光率可達(dá)92%,若在鏡片表面鍍上一層或多層氟化鎂的增透薄膜,鏡片的透光率可達(dá)99.2%。
(2)光學(xué)玻璃吸收紫外線 避免紫外線部的損害。
(3)光學(xué)玻璃化學(xué)性穩(wěn)定 耐酸、堿等化學(xué)物質(zhì)的腐蝕。
(4)光學(xué)玻璃折射率恒定準(zhǔn)確 折射率為1.523,恒定而準(zhǔn)確,加工后屈光度準(zhǔn)確。
石英玻璃具有以下優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì):(1)良好的透光性:紫外,可見和紅外波段的高透射率,優(yōu)異的紫外透明光譜特性,可見光透射和近紅外光譜性能; (2)耐高溫,透明耐火材料,使用溫度可達(dá)1,100°C; (3)膨脹系數(shù)極低,5.5×10 -7 /°C,相當(dāng)于普通玻璃的20%首先,熱穩(wěn)定性特別好,3毫米厚的石英玻璃加熱到1,100°C,進(jìn)入20°C水不會(huì)爆; (4)良好的電真空性能:真空度可達(dá)10-6 Pa。良好的電性能和化學(xué)穩(wěn)定性,電阻率:20°C時(shí)1.8×1,019 ohm cm,800°C時(shí)1.6×106 ohm cm,電絕緣性; (5)良好的耐腐蝕性:石英玻璃酸性材料除了HF和熱磷酸外,對(duì)任何其他酸都是惰性的,是耐酸性好的材料。(2)--裂邊:指在鏡片邊緣之不良,鏡片邊緣表面有部份玻璃脫落。