wyklad2a

Report
Szkła optyczne
Wykład 2
• Literatura:
• „Materiałoznawstwo optyczne i
optoelektroniczne”, Andrzej Szwedowski WNT,
1996
• H. Gross „Handbook of Optical Systems”, vol 1,
Wiley-VCH
0.4 mikrometra
0.7 mikrometra

Słońce

Wodór

Hel

Rtęć
Najczęściej stosowane linie widmowe
Najczęściej stosowane linie widmowe
Długość fali
1013.98
852.11
706.52
656,27
643,85
632,8
589.29
587,56
546,07
486,13
479,99
435,83
404,66
364,01
Oznaczenie linii
t
S
r
C
C`
D
d
e
F
F`
g
h
l
Źródło
rtęć
cez
hel
wodór
kadm
laser He-Ne
sód (dublet)
hel
rtęć
wodór
Kadm
rtęć
rtęć
rtęć
Parametr opisujący dyspersję –
liczba Abbego
n 0  1

n1  n 2
nd  1
d 
n F  nC
d: 587.56 - żółty
F: 486.1 - niebieski
C: 656.3 –
czerwony
• Materiały o małej wartości liczby Abbego
wykazują dużą dyspersję i na odwrót:
materiały o dużej wartości liczby Abbego
wykazują małą dyspersję.
• Współczynnik załamania szkieł o dużej
dyspersji zmienia się szybciej z długością fali.
• Szkła optyczne mają liczby Abbego w zakresie
10-120
• Szkła optyczne o małej dyspersji – krony (z reguły
mają też mniejszy współczynnik załamania)
 d  55, jesli nd  1.6
 d  50, jesli nd  1.6
• Szkła optyczne o dużej dyspersji – flinty (z reguły
mają wyższy współczynnik załamania)
 d  55, jesli nd  1.6
 d  50, jesli nd  1.6
Krzywa dyspersji kronu i flintu
Parametr opisujący dyspersjęwspółczynnik dyspersji
n  n(2 )  n(1 )
n  nF  nC
Interpolacja współczynnika załamania
1. Równanie Schotta
n  a0  a12  a2 2  a34  a4 6  a58
2. Równanie Sellmeiera – najlepsza aproksymacja
n  n02 
C j 2

2
j
 2j
3. Równanie Herzbergera
a3
a2
n  a0  a1  2

2
  0 2  20
2


2
0  0.168
Interpolacja współczynnika załamania, cd
4. Równanie Hartmana
a1
a4
n  a0 

a3   a5  
5. Równanie Cauchyego
n  a0 
a1

2

a2
4
Krony
optyczne
Skrót
K
BaK
BK
Nazwa
Kron
Kron
barytowy
Lekki kron
barytowy
Kron barowy
ZK
Kron cynkowy
LLF
SK
Ciężki kron
LaF
SSK
Ekstra ciężki
kron
Kron fluorowy
Dolny kron
Kron
fosforanowy
Ciężki kron
fosforanowy
Kron
lantanowy
LaSF
BaLK
FK
TiK
PK
PSK
LaK
Flinty
optyczne
Skrót
F
BaF
BaLF
BaSF
LF
SF
TiF
TiSF
Nazwa
Flint
Flint
barytowy
Lekki flint
barytowy
Ciężki flint
barytowy
Ekstra lekki
flint
Flint
lantanowy
Ciężki flint
lanatnowy
Lekki flint
Cięzki flint
Dolny flint
Ciężki dolny
flint
Dyspersja cząstkowa
P1, 2
n 1   n(2 )

n F  nC
1  656nm
1  656nm
1  486nm
1  435nm
PC ,t
nC  nt

nF  nC
- dla podczerwieni
2  852nm
PC ,s
nC  ns

nF  nC
- długofalowa część
zakresu widzialnego
2  546nm
PF ,e 
n F  ne
nF  nC
- centralna część
zakresu widzialnego
2  1014nm
2  486nm
Pg ,F 
n g  nF
nF  nC
- krótkofalowa część
zakresu widzialnego
Równania linii dyspersji cząstkowej
, = 0.5450 + 0.004743 ∙ 
, = 0.4029 + 0.002331 ∙ 
, = 0.4884 − 0.000526 ∙ 
, = 0.6438 − 0.001682 ∙ 
, = 1.7241 − 0.001682 ∙ 
Inne parametry szkła
Transmisja
Większość szkieł ma dobrą transmisję w zakresie
0.4-2 mikrometrów
Właściwości termiczne
• Szkła nieorganiczne rozszerzają się podczas
grzania i kurczą podczas chłodzenia
Współczynnik liniowej rozszerzalności
termicznej
Aberracja chromatyczna
Aberracja chromatyczna
podłużna
Aberracja chromatyczna
poprzeczna
Wykres aberracji chromatycznej pojedynczej soczewki
Szkło o małej liczbie Abbego (flint, 20)
Szkło o dużej liczbie Abbego (kron, 63)
Szkło o małej liczbie Abbego (flint, 20)
Szkło o dużej liczbie Abbego (kron, 63)
Dublet- achromat

similar documents