Оптические свойства стекла

К оптическим постоянным стекол относят показатель преломления, дисперсию и коэффициент дисперсии.

Показатель преломления характеризует изменение скорости распространения света в веществе (С_х) по сравнению с вакуумом (С₀), т.е. n= С₀/С_х. Показатель преломления может быть также определен как отношение синуса углов, образуемых лучом света с нормалью к поверхности раздела между средами (рис.5.). Поскольку показатель преломления зависит от длины волны света, то основными показателями преломления, используемыми при расчетах оптических систем, были выбраны n_c, n_f, n_d для длин волн λ_с= 656,3; λ_f = 486 и λ_d = 589,3 нм.

Рис.5. Путь луча при прохождении через плоскополяризованную стеклянную пластину: I₀ – интенсивность падающего луча, I₁, I₂, I₃ – интенсивность отраженного, поглощенного и пропущенного лучей соответственно; i₁, i₂, i – углы падения, отражения преломления; (1) – воздух (или вакуум); (2) – стекло.

Дисперсия характеризует зависимость показателя преломления от длины волны падающего луча. Средняя дисперсия равна разности показателей преломления для крайних длин волн, т.е. n_f - n_c. Частной дисперсией называется разность показателей преломления средней и одной из крайних длин волн (n_f - n_d и n_d - n_c). Коэффициент дисперсии определяется как соотношение n_d - 1/ n_{f ­}- n_c.

К важнейшим оптическим свойствам стекла также относятся коэффициенты пропускания, отражения и поглощения, определяющие, соответственно, какую долю падающего света пропустит, отразит и поглотит стекло.

По оптическим свойствам, а именно по высокому светопропусканию в видимой области спектра (до 90%), по величине показателя преломления, изменяющегося в пределах от 1,3 до 2,2, средней дисперсии (0,0055–0,0300) и коэффициенту дисперсии (25-100), стекло не имеет себе равных среди известных твердых материалов. Это обусловлено применение стекла во многих областях науки, техники и повседневной жизни: остекление зданий, транспорта, изготовление различных оптических приборов, зеркал, посуды и т.п.