Gwydr optegol gyda amgrwm-ceugrwm arwynebau: cynhyrchu, defnyddio. Lens, chwyddwydr

gwydr optegol - mae'n cael ei wneud yn arbennig gwydr tryloyw, sy'n cael ei ddefnyddio fel rhannau ar gyfer dyfeisiau optegol. Mae'n wahanol i'r purdeb arferol a thryloywder, unffurfiaeth a di-liw. Mae hefyd dogni llym gwasgariad a phŵer plygiannol. Cydymffurfio â gofynion o'r fath yn cynyddu cymhlethdod a chost cynhyrchu.

stori

Gallwch ddod o hyd llawer o enghreifftiau o ddefnydd domestig o lensys, megis chwyddwydr - chwyddwydr cyffredin - mae'n helpu i greu amcanestyniad bach o ffôn smart cyffredin, ond nid oedd y sbectol optegol mor bell yn ôl.

Mae'r lensys wedi bod yn hysbys ers yr hen amser, ond mae'r ymgais ddifrifol gyntaf i greu ffenestr sy'n debyg i'r un a ddefnyddiwyd mewn dyfeisiau modern, gellir eu priodoli i'r unfed ganrif XVII. Felly, mae'r fferyllydd Kunkel yr Almaen yn un o'i weithiau a grybwyllir asid ffosfforig ac asid boric yn y gydran gwydr. Soniodd hefyd am goron borosilicate, sy'n agos i rai cyfansoddiad deunyddiau modern. Gall hyn gael ei alw y profiad llwyddiannus cyntaf wrth gynhyrchu gwydr, gael eiddo optegol penodol a gradd digonol o unffurfedd ffisegol a chemegol.

mewn diwydiant

Dechreuodd Gweithgynhyrchu gwydr optegol ar raddfa ddiwydiannol yn y bedwaredd ganrif XIX cynnar. cyd Gian Swistir gyda Fraunhofer gyflwyno yn un o'r ffatrïoedd yn Bafaria dull gymharol sefydlog ar gyfer cynhyrchu gwydr o'r fath. Mae llwyddiant y dderbynfa yn toddi yn cymysgu ddefnyddio mudiant cylchol ymgolli yn fertigol yn gwialen gwydr clai. O ganlyniad, roedd yn bosibl i gael gwydr optegol o ansawdd boddhaol, gyda diamedr o 250 mm.

cynhyrchu modern

Wrth baratoi'r gwydr optegol a ddefnyddir deunyddiau ychwanegyn lliw gyda copr, seleniwm, aur, arian a metelau eraill. Daw Coginio o'r llwyth. Mae'n cael ei llwytho i mewn potiau gwrthdan, sydd, yn ei dro, yn cael ei roi mewn ffwrnais toddi gwydr. Efallai y bydd y cyfansoddiad tâl yn cynnwys hyd at 40% o'r gwydr gwastraff, y pwynt pwysig yw bod y cyfansoddiad gwydrach gwydr a choginio. Gwydr toddi yn ystod coginio droi yn barhaus gyda sbatwla wneud o cerameg neu blatinwm. Felly caiff ei gyflawni cyflwr homogenaidd.

O bryd i'w gilydd, mae'r toddi yn cael ei gymryd i dreial, lle mae ansawdd yn cael ei reoli. Cam pwysig yw'r cannu berwi: yn y gwydr o clarifiers sylweddau ychwanegwyd yn wreiddiol i gyfansoddiad y tâl, yn dechrau detholiad swm sylweddol o nwyon. Ffurflenni swigod mawr sy'n codi'n gyflym, gydio ar yr un pryd swigod llai ffurfiwyd yn anochel yn ystod y broses goginio.

I gloi, mae'r potiau yn cael eu tynnu o'r ffwrnais ac yna oeri yn araf. Oeri, technegau arbennig yn araf, gall bara hyd at wyth diwrnod. Dylai fod yn unffurf, neu gellir ei ffurfio yn y màs y straen mecanyddol sy'n achosi craciau.

eiddo

Optegol gwydr - deunydd ar gyfer cynhyrchu lensys. Maent, yn eu tro, yn cael eu rhannu yn ôl math yn y casglu a gwasgaru. Gasglwyd yn cyfeirio lens biconvex a Plano-amgrwm a ceugrwm-amgrwm, yn dwyn yr enw "menisgws cadarnhaol".

Mae gan y gwydr optegol nifer o nodweddion:

• mynegai blygiannol cael ei bennu gan ddwy linell sbectrol, a elwir yn sodiwm Doublet;
• yr amrywiad ar gyfartaledd, a ddiffinnir fel y gwahaniaeth rhwng y mynegai plygiant y llinellau coch a glas y sbectrwm;
• gwasgariad ffactor - y rhif a roddir gan y gymhareb y gwasgariad cyfartalog a mynegai blygiannol.

Lliw gwydr optegol yn cael ei ddefnyddio ar gyfer cynhyrchu hidlwyr amsugno. Yn dibynnu ar y deunydd, mae tri phrif fath o wydr optegol:

• anorganig;
• Plexiglas (organig);
• mwynau ac organig.

Mae cyfansoddiad y gwydr anorganig yn cynnwys ocsidau a fflworidau. Hasio gwydr optegol hefyd yn ymwneud â anorganig (fformiwla gemegol SiO _2). Quartz Mae mynegai blygiannol isel a mynegai uchel o trosglwyddo golau, mae'n cael ei nodweddu gan ymwrthedd i wres. Gall ystod eang tryloywder yn cael ei ddefnyddio mewn telathrebu modern (cebl ffibr optig, ac ati), fel gwydr silicad yn anhepgor wrth gynhyrchu lensys optegol, er enghraifft, yn gwneud y chwyddwydr y cwarts.

Ar sail o silicon

Dryloyw gwydr silica yn gallu bod yn optegol a thechnegol. weithgynhyrchir optegol drwy doddi grisial graig, dim ond a gafwyd felly strwythur cwbl homogenaidd. Mae'r sbectol afloyw yn gyfrifol am y lliw swigod bach nwy yn y deunydd.

Yn ychwanegol at y gwydr silica a gynhyrchwyd ar sylfaen silicon ac mae'r hyn a elwir gwydr silicon, sydd, er gwaethaf y sylfaen tebyg wedi nodweddion gwahanol optegol. Gall yr elfennau silicon diffract pelydrau-X a phelydriad isgoch i basio.

plexiglass

Mae'r gwydr hyn a elwir yn acrylig yn seiliedig ar ddeunydd polymer synthetig. Mae'r deunydd tryloyw ac mae'r solid yn thermoplastig ac yn aml yn ei ddefnyddio yn lle gwydr cwarts. Plexiglas gwrthsefyll llawer o ffactorau amgylcheddol fel lleithder a thymheredd isel, ond mae'n llawer meddalach ac felly yn fwy agored i straen mecanyddol. Oherwydd y meddalwch gwydr optegol organig yn unig yn y prosesu - gall "cymryd" hyd yn oed yr offer symlaf ar gyfer torri metel.

Mae'r deunydd hwn yn berffaith addas ar gyfer y driniaeth laser, mae'n hawdd i wneud cais am batrwm neu ysgythru. Fel lens, mae'n berffaith yn adlewyrchu pelydrau is-goch ond trawsyrru golau uwchfioled a phelydrau-X.

cais

gwydr optegol yn ddefnyddir yn eang ar gyfer cynhyrchu lensys, sydd, yn eu tro, yn cael eu defnyddio mewn llawer o systemau optegol. lens casglu Sengl ddefnyddio fel chwyddwydr. Mae'r lensys dechneg yn rhan bwysig o'r cynradd neu systemau o'r fath fel ysbienddrych, scopes, microsgopau, theodolitau, telesgopau, camerâu ac offer.

Yr un mor bwysig yw'r gwydr optegol ar gyfer anghenion offthalmoleg, oherwydd hebddynt anodd neu'n amhosibl i gywiro'r diffygion golwg (myopia, astigmatism, hyperopia, aflonyddu ar lety a chlefydau eraill). Gall eyeglass gyda diopters cael eu gwneud naill ai o wydr cwarts, ac o blastig o ansawdd uchel.

seryddiaeth

sbectol optegol yn bwysig ac mae'r elfen drutaf o unrhyw telesgop. Mae llawer o gefnogwyr eu hunain yn casglu'r refractors, mae hyn yn gofyn am ychydig bach, ond y peth pwysicaf - lens gwydr Plano.

Ar ddechrau'r ganrif ddiwethaf i wneud un lensys seryddol pwerus, ac yn fwy penodol ar ei caboledig, gallai gymryd sawl blwyddyn. Er enghraifft, yn 1982, i'r miliwnydd Charles Yerkes droi pennaeth Mhrifysgol Chicago Vilyam Harper yn gofyn arsyllfa gyllid. Yerkes roi i mewn iddo tua dri chan mil o ddoleri, a deugain mil ei wario ar brynu lensys gyfer y mwyaf pwerus ar adeg y telesgop ar y blaned. Arsyllfa ei enwi ar ôl yr ariannwr Yerkes, a hyd yn hyn mae hyn lens refractor gyda diamedr o 102 cm yn cael ei ystyried y mwyaf yn y byd.

Telesgopau gyda diamedr mawr yn adlewyrchyddion, mae elfen drych golau-gynaeafu.

Mae math arall o lensys a ddefnyddir mewn seryddiaeth, ac mewn offthalmoleg - gwydr gydag arwynebau amgrwm-ceugrwm, a elwir yn y menisgws. Gall fod o ddau fath: y gwasgariad a chasglu. Mae'r rhan ymyl canol trwchus menisgws gwasgaru ac yn deneuach yn y casgliad yn rhan ganolog.