Оптичното стъкло е вид техническо стъкло със специален състав, висока прозрачност, чистота, хомогенност и строго определен показател на пречупване и дисперсия, което се използва за изработване на оптични елементи.
Химически състав
В състава на оптичното стъкло влизат силициев диоксид, натриев карбонат, борна киселина, бариеви соли, оловен оксид, флуорни соли и други вещества
Основни оптични свойства
Оптичното стъкло се характеризира с показател на пречупване и дисперсия, средна дисперсия и коефициент на дисперсия.
Показател на пречупване
В миналото (по времето на Ото Шот и Ернст Абе) и до неотдавна за характеристика на оптичните стъкла се е използвал показател на показателят на пречупване , за жълтата спектрална D - линия на натрия (λ=589.3 нм).
Тази линия обаче не е единична, а двойна (така нареченият натриев дублет или Фраунхоферова линия), което се отразява на точността на измерванията, затова днес за показател на пречупване () се приема или значението му за жълтата d-линия на хелия с λ=587,56 нм, или за жълто-зелената живачна e -линия с λ=546,07 нм. Първият () е приет от западни производители на оптично стъкло като Schott, Hoya, Ohara и др., вторият () е приет в документацията на руските производители.
В днешно време в промишлено произвежданите стъкла са постигнати гранични значения на от 1,43 до 2,17. Допустимото отклонение в стойностите зависи от категорията на оптичното стъкло и е от порядъка ±(3-20)×10-4
Средна дисперсия
Средната дисперсия е разликата в показателите на пречупване nF за синята спектрална линия λ=488.1 нм и nC червената спектрална линия λ=656.3 нм.
Коефициент на дисперсия
Коефициентът на дисперсия (число на Абе, ) се определя от отношението на намаления с единица към средната дисперсия.
Използва се един от двата варианта:
където средната дисперсия е разликата в показателите на пречупване за синята (F ) и червената (C ) линии на натрия
или
където средната дисперсия е разликата в показателите на пречупване за синята (F' ) и червената (C' ) линии на кадмия.
В днешно време стойностите на за промишлените оптически стъкла са в границите от 17 до 95.
Видове оптично стъкло
Основните видове оптично стъкло са кроново и флинтово.
Кроновите стъкла съдържат натрий (или калий) и калций, което обуславя и оптичните им свойства. Те се характеризират със сравнително висок коефициент на дисперсия (над 0,5) (число на Абе) и сравнително нисък показател на пречупване (~ 1,5).
Флинтовите стъкла се характеризират със сравнително нисък коефициент на дисперсия (под 0,5) (число на Абе) и сравнително висок показател на пречупване (~ 1,55 – 1,6). Освен силициев диоксид, в техния състав влизат калий, олово и понякога титан под формата на тройна система оксиди.
Външни препратки