Konveks konkav qatlamlari bo'lgan optik shisha: ishlab chiqarish, qo'llash. Lens, kattalashtiruvchi shisha

Optik oynalar, maxsus tayyorlangan shaffof shisha, optik asboblar uchun ehtiyot qismlar sifatida ishlatiladi . Bu odatiy tozalikdan va shaffoflik, bir xillik va rangsizlikdan farq qiladi. Bundan tashqari, dispersiya va sinishi kuchi standartlashtiriladi. Bunday talablarga rioya qilish ishlab chiqarishning murakkabligi va narxini oshiradi.

Tarix

Lenslarni kundalik foydalanishning ko'plab misollarini topishingiz mumkin, masalan, kattalashtirish oynasi - oddiygina ulkan shisha - odatiy smartfondan kichkina proyektorni yaratishga yordam beradi, lekin optik ko'zoynaklar ko'p yillar oldin paydo bo'lgan.

Lenslar qadim zamonlardan buyon ma'lum bo'lgan, ammo zamonaviy asboblarda ishlatiladigan narsalarga o'xshash shisha yaratish bo'yicha birinchi jiddiy tashabbus XVII asrga taalluqli. Shunday qilib, germaniyalik kimyogar Kunkel o'zining asarlaridan birida shisha komponentini tashkil etadigan fosforik va borik kislotalari haqida gapirdi. U shuningdek, kompozitsiyaga oid zamonaviy materiallarga yaqin bo'lgan borosilikat kroni haqida gapirdi. Bunga ma'lum optik xususiyatlarga va jismoniy va kimyoviy me'yorlarga ega bo'lgan shisha ishlab chiqarishdagi birinchi muvaffaqiyatli tajriba sifatida qarash mumkin.

Sanoatda

19-asrning boshlarida sanoat ko'lamida optik ko'zoynaklar ishlab chiqarish boshlandi. Shveytsariyalik Gian Fraunxofer bilan birgalikda Bavyeradagi zavodda bunday stakanni olishning nisbatan barqaror usuli joriy qildi. Muvaffaqiyatning kaliti shisha ustiga vertikal ravishda cho'zilgan gil g'ishtning dairesel harakatlari bilan eritma aralashmasini olish edi. Natijada diametri 250 mm gacha bo'lgan sifatli optik stakanni olish mumkin edi.

Zamonaviy ishlab chiqarish

Rangli optik oynalar ishlab chiqarishda mis, selen, oltin, kumush va boshqa metallar bilan jihozlangan moddalar ishlatiladi. Pishirish to'lovdan amalga oshiriladi. Olovga chidamli idishlar ichiga tushiriladi, bu esa, o'z navbatida, shisha idishga joylashtiriladi. Zaryadning tarkibiy qismini chiqindilarning 40% gacha o'z ichiga olishi mumkin, eng muhimi esa, pushti kompozitsiyasi va pivo oynasining mustahkamligi. Oshqozon pishirish paytida doimo keramik yoki platina pichoq bilan aralashtiriladi. Shunday qilib, bir hil davlatga erishiladi.

Vaqti-vaqti bilan eritma namunadir olinadi va sifatni nazorat qiladi. Ovqat pishirishning muhim bosqichi: aniqrog'i, aralashmaning tarkibiga kiradigan aniqlanadigan moddalarning shisha massasida katta miqdorda gaz chiqariladi. Katta pufakchalar shakllanadi, bu tezda ko'tariladi, pishiriq paytida muqarrar ravishda hosil bo'lgan kichik pufakchalar olinadi.

Nihoyat, idishlar o'choqdan chiqariladi, keyin ular asta-sekin soviydi. Maxsus usullar bilan kechiktirilgan sovutish sakkiz kungacha davom etishi mumkin. Uniform bo'lishi kerak, aks holda massalarda yorilishga olib keladigan mexanik stresslar paydo bo'lishi mumkin.

Xususiyatlar

Optik oynalar linzalarni ishlab chiqarish uchun materialdir. Ular, o'z navbatida, tashqi ko'rinishlarga yig'ish va tarqatish uchun ajratiladi. Koleksiyoncular orasida biconvex va tekis konveks optikasi, shuningdek, "musbat menisküs" deb nomlangan konkav-konveks linzalari mavjud.

Optik oynada quyidagi xususiyatlar mavjud:

• Naychali dublet deb ataladigan ikkita spektrli chiziq bilan aniqlangan sinishi indeksi ;
• O'rtacha tarqalish, bu bilan spektrning qizil va ko'k chiziqlarining sinishi farqlanadi;
• Dispersiya koeffitsienti - o'rtacha tarqalish va sinishi nisbati bilan berilgan raqam.

Rangli optik shisha assimilyatsiya qilish filtrlarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Materiallarga qarab, uchta asosiy optik oynalar tanlanadi:

• Noorganik;
• Pleksiglas (organik);
• Mineral-organik.

Noorganik oynalar tarkibi oksidi va floridlarni o'z ichiga oladi. Kvarts optik shisha, shuningdek noorganik (kimyoviy formulali SiO ₂ ) ifoda etadi. Kvartsning engil sinishi va yuqori nur o'tkazuvchanligi bor, u issiqlikka chidamliligi bilan ajralib turadi. Keng doiradagi shaffoflik zamonaviy telekommunikatsiya (optik tolali kabellar va h.k.) da foydalanish imkonini beradi, shuningdek, silikat oynalar optik linzalarni ishlab chiqarishda ajralmas hisoblanadi, masalan, kvars magnit oynalar yordamida amalga oshiriladi.

Silikon asosida

Shaffof silikat oynalar optik va texnik bo'lishi mumkin. Optik tosh kristallini eritish orqali amalga oshiriladi, bu butunlay bir xil tuzilishga ega bo'lishning yagona yo'li. Shaffof ko'zoynaklarda materialning ichidagi kichik gaz balonlari rangga mos keladi.

Silikon asosida kvars shishasiga qo'shimcha ravishda, shu kabi bazaga qaramasdan, boshqa optik xususiyatlarga ega bo'lgan silisli shisha ishlab chiqariladi. Kremniy elementlar rentgen nurlarini va infraqizil nurlanishni susaytirish qobiliyatiga ega.

Organik shisha

Plexiglass deb ataluvchi sintetik polimer materiallari asosida ishlab chiqariladi. Ushbu shaffof va qattiq material termoplastikaga taalluqlidir va ko'pincha kvarts shishasiga almashtirish sifatida ishlatiladi. Plexiglas yuqori namlik va past haroratlar kabi ko'plab atrof-muhit omillariga chidamli, lekin u juda yumshoq, shuning uchun mexanik ta'sirlarga nisbatan sezgir. Uning yumshoqligi tufayli, organik optik oynalar oson ishlov beradi - hatto metallni kesish uchun eng oddiy vosita bilan ham "olinadi".

Ushbu material lazer ishlov berish uchun juda yaxshi, naqsh yoki gravatni qo'llash oson. Ob'ektiv sifatida infraqizil nurlarini mukammal aks ettiradi, ammo ultrabinafsha va rentgen nurlarini yo'qotadi.

Dastur

Ko'z optik tizimlarida optik ko'zoynaklar linzalarni ishlab chiqarish uchun keng qo'llaniladi. Yagona yig'ish linzalari kattalashtirish oynasi sifatida ishlatiladi. Texnologiyada linzalar, binoklonlar, optik manzaralar, mikroskoplar, teodolitlar, teleskoplar, shuningdek, kameralar va video uskunalari kabi muhim yoki muhim qismidir.

Oftalmologiyaning ehtiyojlari uchun optik ko'zoynaklar ham kam emas, chunki ularsiz ko'rish qusurlarini to'g'irlash qiyin emas (yaqin kelajakda, astigmatizm, giperopiya, turar-joyning yo'q qilinishi va boshqa kasalliklar). Diopterli ko'zoynaklar uchun linzalar ham kvarts shishasidan, ham yuqori sifatli plastiklardan tayyorlanishi mumkin.

Astronomiya

Optik ko'zoynak har qanday teleskopning muhim va eng qimmat komponentidir. Ko'pgina muxlislar o'zlarini refrakterlar to'plashadi, bu kam talab qiladi, lekin eng muhimi - tekis lampochkaning shisha linzalari.

O'tgan asrning boshlarida, bir necha yil davomida kuchli astronomik optikani ishlab chiqarishni talab qilardi. Misol uchun, 1982 yilda Chikago universiteti mudiri Uilyam Xarper millioner Charlz Yerkesni observatoriyani moliyalashtirishni so'rab murojaat qildi. Yerkes bu erda uch yuz ming dollar sarmoya yotqizgan va qirq mingtasi sayyoradagi eng kuchli teleskop uchun linzalarni sotib olgan. Observatoriya Erkes moliya direktori sharafiga nomlandi va hozirgi kunga qadar 102 sm optikasi diametri bilan ushbu refrakter dunyodagi eng yirik hisoblanadi.

Katta diametrli teleskoplar yoritgichlardir, unda oyna - engil yig'uvchi element.

Astronomiyada va oftalmologiyada ishlatiladigan linzalarning yana bir turi - meniskus deb nomlangan konveks-konkav yuzasiga ega shisha. Bu ikki xil bo'lishi mumkin: sochadigan va to'plash. Diseksiyona ega bo'lgan meniskusda, ekstremal qism markaziy markazdan qalinroq, va yig'ishning yanada nozik qismi markaziy qismdir.