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光学玻璃的各种参数,不涉及运算的系数,要求三位有效数字III

更新时间:2023-11-19 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

本文介绍光学玻璃的各类参数,不涉及运算问题。zwC物理好资源网(原物理ok网)

I.光学玻璃类型zwC物理好资源网(原物理ok网)

1.火石玻璃zwC物理好资源网(原物理ok网)

火石玻璃是具有高折射率和低阿贝数的光学玻璃。zwC物理好资源网(原物理ok网)

它的阿贝数一般在50至55之间,但也可稍低,折射率则在1.45到2.00之间。zwC物理好资源网(原物理ok网)

2.冕玻璃zwC物理好资源网(原物理ok网)

冕玻璃是具有低折射率和高阿贝数的光学玻璃。zwC物理好资源网(原物理ok网)

它的折射率大约在1.5左右光的折射率公式的,阿贝数大概小于60。zwC物理好资源网(原物理ok网)

传统上冕玻璃是由包含大概10%的碱石灰硅酸盐的氧化钾制造的。不过现在的UD,ED镜架都是良好的冕玻璃,人工结晶萤石更是出众的冕玻璃。zwC物理好资源网(原物理ok网)

II.基本参数zwC物理好资源网(原物理ok网)

里面早已提及了折射率和阿贝数这两个主要参数,下边是主要光学玻璃参数列表:zwC物理好资源网(原物理ok网)

1.Vd、Ve:阿贝数,要求四位有效数字zwC物理好资源网(原物理ok网)

2.nd、ne:折射率,要求七位有效数字zwC物理好资源网(原物理ok网)

3.ρ:玻璃密度,要求四位有效数字zwC物理好资源网(原物理ok网)

4.透光率,要求四位有效数字zwC物理好资源网(原物理ok网)

5.透光极限,要求波长表示zwC物理好资源网(原物理ok网)

6.折射率随着气温变化的系数,要求三位有效数字zwC物理好资源网(原物理ok网)

折射率计算公式推导_折射率公式三个公式_光的折射率公式的zwC物理好资源网(原物理ok网)

III.详尽介绍zwC物理好资源网(原物理ok网)

1.阿贝数zwC物理好资源网(原物理ok网)

阿贝数是日本化学学家恩斯特·阿贝定义的光学量,主要描述玻璃的色散程度。公式如下:zwC物理好资源网(原物理ok网)

Vd=nd-1/nF-nCzwC物理好资源网(原物理ok网)

其中d,F,C均为角标光的折射率公式的,表示与夫琅和费波谱中某一固定谱线的波长相同的光。V表示阿贝数,n表示折射率。zwC物理好资源网(原物理ok网)

注:d,F,C分别为:氦黄线587.56nm,氢蓝线486.1nm,氢红线656.3nmzwC物理好资源网(原物理ok网)

规律:阿贝数越小,光线色散程度越大。反之阿贝数越大光线色散程度越小。zwC物理好资源网(原物理ok网)

冕玻璃与火石玻璃的分别:zwC物理好资源网(原物理ok网)

a.折射率≤1.6时,zwC物理好资源网(原物理ok网)

V≥50:冕玻璃zwC物理好资源网(原物理ok网)

b.折射率V≥55:冕玻璃zwC物理好资源网(原物理ok网)

肖特玻璃的阿贝数分布:zwC物理好资源网(原物理ok网)

2.折射率zwC物理好资源网(原物理ok网)

原始定义是某种介质内,n等于光在真空中的速率c与光在介质中的相速率v之比。zwC物理好资源网(原物理ok网)

由此导入的定义是:光从真空步入某种介质发生折射时,入射角i的余弦跟折射角r的余弦之比等于这些介质的折射率n。zwC物理好资源网(原物理ok网)

折射率描述了玻璃弯折光线的能力。zwC物理好资源网(原物理ok网)

同样的,因为玻璃对不同波长的光的折射率不同,因而应该在折射率数据内标明波长信息。zwC物理好资源网(原物理ok网)

下边这张表给出了不同玻璃对不同波长光线的折射率-波长曲线。这也称作色散曲线。zwC物理好资源网(原物理ok网)

3.折射率随波长的变化zwC物理好资源网(原物理ok网)

这种数据相较于阿贝数常常可以愈发直观的观察到玻璃的色散性质,也便捷简单的几何光学估算。zwC物理好资源网(原物理ok网)

前面这个是全波谱范围内的一种光学玻璃的色散曲线。zwC物理好资源网(原物理ok网)

4.透光率和透光极限zwC物理好资源网(原物理ok网)

在可见光范围内玻璃对光是线性吸收的,按照玻璃特点,吸产率不尽相同,并且吸收范围也不尽相同。玻璃对光的吸收量由下式估算:zwC物理好资源网(原物理ok网)

I=I0×e^(-αl)zwC物理好资源网(原物理ok网)

其中α称为该材料的吸收系数,与透光率是相关数学量。l为光线穿过的长度,与透光率无关。该式由布格提出,故称布格定理。zwC物理好资源网(原物理ok网)

假说一种物质能对各类波长的光以相等的吸产率吸收,这么这就叫普遍吸收,水,空气等就是普遍吸收。不过玻璃大部份是选择吸收的。为此她们在紫外和红外端就会有一个透光极限,对在两个极限之间的光是透明的。常见的光学原料的透光极限如下表所列:zwC物理好资源网(原物理ok网)

看,一般光学玻璃对紫外线的透过能力都比较低下,因而单反受紫外线影响也是比较轻微的。这不仅仅是感光器件对紫外线不敏感的缘故,也有玻璃对紫外线的阻隔。zwC物理好资源网(原物理ok网)

5.玻璃密度/折射率-气温变化率zwC物理好资源网(原物理ok网)

这两者是玻璃的附加参数,其中折射率-气温变化率尤为重要,它可以评判气温对光学组的影响,由此来进行合适的物镜设计避开气温干扰。zwC物理好资源网(原物理ok网)

总结:zwC物理好资源网(原物理ok网)

折射率和阿贝数是光学玻璃两大重要参数,有了这两个数据就基本可以描述光学玻璃的性能了。不过基本的几何光学估算里常使用折射率随波长的变化估算色散。至于透光率和透光极限的确定,都是实验方式,基本光学理论估算近乎不可能得到完全确切的答案。在强光区因为光与物质的其他互相作用,布格定理就会失效。为此我们讨论的内容都只限于红外和紫外所夹的区段的普通光线的参数。zwC物理好资源网(原物理ok网)

来源网路zwC物理好资源网(原物理ok网)

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