szkła optyczne
DESCRIPTION
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. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/1.jpg)
Szkła optyczne
Wykład 2
![Page 2: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/2.jpg)
• Literatura:• „Materiałoznawstwo optyczne i
optoelektroniczne”, Andrzej Szwedowski WNT, 1996
• H. Gross „Handbook of Optical Systems”, vol 1, Wiley-VCH
![Page 3: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/3.jpg)
0.4 mikrometra 0.7 mikrometra
![Page 4: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/4.jpg)
Słońce
Wodór
Hel
Rtęć
Najczęściej stosowane linie widmowe
![Page 5: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/5.jpg)
Długość fali Oznaczenie linii Źródło 1013.98 t rtęć852.11 S cez706.52 r hel656,27 C wodór643,85 C` kadm632,8 laser He-Ne 589.29 D sód (dublet)587,56 d hel546,07 e rtęć486,13 F wodór479,99 F` Kadm435,83 g rtęć404,66 h rtęć364,01 l rtęć
Najczęściej stosowane linie widmowe
![Page 6: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/6.jpg)
Parametr opisujący dyspersję – liczba Abbego
21
0 1
nn
n
CF
dd nn
n
1
d: 587.56 - żółty F: 486.1 - niebieski C: 656.3 – czerwony
![Page 7: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/7.jpg)
• 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
![Page 8: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/8.jpg)
• Szkła optyczne o małej dyspersji – krony (z reguły mają też mniejszy współczynnik załamania)
6.1,50
6.1,55
dd
dd
njesli
njesli
• Szkła optyczne o dużej dyspersji – flinty (z reguły mają wyższy współczynnik załamania)
6.1,50
6.1,55
dd
dd
njesli
njesli
![Page 9: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/9.jpg)
Krzywa dyspersji kronu i flintu
![Page 10: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/10.jpg)
Parametr opisujący dyspersję-współczynnik dyspersji
)()( 12 nnn
CF nnn
![Page 11: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/11.jpg)
Interpolacja współczynnika załamania
1. Równanie Schotta
85
64
43
22
210
aaaaaan
2. Równanie Sellmeiera – najlepsza aproksymacja
j j
jCnn 22
220
3. Równanie Herzbergera
220
23
20
222
10
aa
aan 168.00
![Page 12: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/12.jpg)
Interpolacja współczynnika załamania, cd
4. Równanie Hartmana
5
4
3
10 a
aaa
an
5. Równanie Cauchyego
42
21
0 aa
an
![Page 13: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/13.jpg)
![Page 14: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/14.jpg)
![Page 15: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/15.jpg)
Skrót Nazwa Skrót NazwaKrony optyczne
K Kron Flinty optyczne
F FlintBaK Kron
barytowyBaF Flint barytowy
BaLK Lekki kron barytowy
BaLF Lekki flint barytowy
BK Kron barowy BaSF Ciężki flint barytowy
ZK Kron cynkowy LLF Ekstra lekki flint
SK Ciężki kron LaF Flint lantanowy
SSK Ekstra ciężki kron
LaSF Ciężki flint lanatnowy
FK Kron fluorowy LF Lekki flintTiK Dolny kron SF Cięzki flintPK Kron
fosforanowyTiF Dolny flint
PSK Ciężki kron fosforanowy
TiSF Ciężki dolny flint
LaK Kron lantanowy
![Page 16: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/16.jpg)
![Page 17: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/17.jpg)
Dyspersja cząstkowa
CF nnnn
P
)( 21
2,1
nm6561 nm10142 CF
tCtC nn
nnP
, - dla podczerwieni
nm6561 nm8522 CF
sCsC nn
nnP
, - długofalowa część zakresu widzialnego
nm4861 nm5462 CF
eFeF nn
nnP
, - centralna część zakresu widzialnego
nm4351 nm4862 CF
FgFg nn
nnP
, - krótkofalowa część zakresu widzialnego
![Page 18: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/18.jpg)
![Page 19: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/19.jpg)
![Page 20: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/20.jpg)
𝑃𝑐 ,𝑡=0.5450+0.004743 ∙𝜐𝑑
Równania linii dyspersji cząstkowej
𝑃𝑐 , 𝑠=0.4029+0.002331 ∙𝜐𝑑
𝑃 𝐹 ,𝑒=0.4884−0.000526 ∙𝜐𝑑
𝑃𝑔 ,𝐹=0.6438−0.001682 ∙𝜐𝑑
𝑃 𝑖 ,𝑔=1.7241−0.001682 ∙𝜐𝑑
![Page 21: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/21.jpg)
![Page 22: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/22.jpg)
Inne parametry szkła
![Page 23: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/23.jpg)
Transmisja
![Page 24: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/24.jpg)
Większość szkieł ma dobrą transmisję w zakresie 0.4-2 mikrometrów
![Page 25: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/25.jpg)
Właściwości termiczne
• Szkła nieorganiczne rozszerzają się podczas grzania i kurczą podczas chłodzenia
![Page 26: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/26.jpg)
Współczynnik liniowej rozszerzalności termicznej
![Page 27: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/27.jpg)
![Page 28: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/28.jpg)
![Page 29: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/29.jpg)
Aberracja chromatyczna
![Page 30: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/30.jpg)
Aberracja chromatyczna podłużna
Aberracja chromatyczna poprzeczna
![Page 31: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/31.jpg)
![Page 32: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/32.jpg)
Wykres aberracji chromatycznej pojedynczej soczewki
Szkło o małej liczbie Abbego (flint, 20) Szkło o dużej liczbie Abbego (kron, 63)
![Page 33: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/33.jpg)
![Page 34: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/34.jpg)
Szkło o małej liczbie Abbego (flint, 20) Szkło o dużej liczbie Abbego (kron, 63)
Dublet- achromat
![Page 35: Szkła optyczne](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033011/5681634a550346895dd3d9c7/html5/thumbnails/35.jpg)