Desarrollo del vidrio óptico
El primer material óptico utilizado para fabricar piezas ópticas fue el cristal natural. Se dice que el cristal se usaba para fabricar lentes en la antigua Asia, y la turmalina natural (espejo de té) y el topacio se usaban en la antigua China. Los arqueólogos han demostrado que los egipcios y los estadounidenses (período de los Reinos Combatientes) podían fabricar vidrio antes del año 3000 d.C. Pero el vidrio como vasos y espejos comenzó en Venecia en el siglo XIII. Engels elogió esto en "Dialéctica de la naturaleza" y lo consideró uno de los inventos más destacados de su tiempo. Posteriormente, debido a las necesidades de desarrollo de los astrónomos y la navegación, Galileo, Newton y Descartes también utilizaron vidrio para fabricar telescopios y microscopios. Desde el siglo XVI, el vidrio ha sido el principal material para la fabricación de piezas ópticas.
En el siglo XVII, el acromatismo de los sistemas ópticos se convirtió en un tema central en los instrumentos ópticos. En esta época, debido a las mejoras en la composición del vidrio y la introducción de óxido de plomo, Hull obtuvo el primer par de lentes acromáticas en 1729. Desde entonces, las gafas ópticas se han dividido en dos categorías principales: gafas corona y gafas de pedernal.
En 1768, Nian Nan mezcló varillas de arcilla para fabricar vidrio óptico uniforme por primera vez en Francia, estableciendo así una industria independiente de fabricación de vidrio óptico. A mediados del siglo XIX, varios países capitalistas desarrollados establecieron sucesivamente sus propias fábricas de vidrio óptico, como la Compañía Paris-Mantoux de Francia (1872), la Compañía Chance de Gran Bretaña (1848) y la Compañía Schott de Alemania (1848).
Los instrumentos ópticos se desarrollaron mucho en el siglo XIX. En vísperas de la Primera Guerra Mundial, para desarrollar rápidamente instrumentos ópticos militares, Alemania exigió que se rompiera la restricción de las variedades de vidrio óptico deficientes. En ese momento, el famoso físico A Yuan se unió al trabajo de la fábrica Schott. Añadió nuevos óxidos, como BaO, B2O3, ZnO, P2O3, etc. Y se estudió su efecto sobre las constantes ópticas del vidrio. Sobre esta base se desarrollaron varios tipos de vidrio, como corona de bario, corona de boro y corona de zinc, y también se produjo en pruebas un vidrio especial de pedernal relativamente dispersivo. Durante este período, los tipos de vidrio óptico se ampliaron enormemente, por lo que aparecieron cámaras y objetivos de microscopio relativamente completos en los instrumentos ópticos.
Hasta los años 30, la mayor parte del trabajo todavía se realizaba en la fábrica Schott. En 1934, se obtuvieron una serie de gafas de corona pesada, como las marcas alemanas SK-16 (620/603) y SK-18 (639/555). Hasta ahora, puede considerarse como una etapa en el desarrollo del vidrio óptico.
Antes y después de la Segunda Guerra Mundial, con el desarrollo de diversos instrumentos ópticos como la fotografía aérea, instrumentos espectroscópicos ultravioleta e infrarrojo y objetivos fotográficos avanzados, hubo una nueva demanda de vidrio óptico. En esta época también el vidrio óptico tuvo nuevos desarrollos. Durante 1942, científicos de Estados Unidos, Morey, y posteriormente de la Unión Soviética y Alemania introdujeron sucesivamente tierras raras y óxidos raros en el vidrio, ampliando así la variedad de vidrios y obteniendo una serie de vidrios ópticos con alto índice de refracción y baja dispersión, como como LaK, LaF y CTK, т⫸., etc. también han obtenido una serie de lentes ópticos con bajo índice de refracción y gran dispersión, como el л-9 de la Unión Soviética, el л-12 de Alemania y el F-16 de Alemania.
Dado que varias variedades nuevas de vidrio óptico tienen más o menos defectos en el procesamiento o el rendimiento de uso, mientras investigamos y ampliamos el campo del vidrio óptico, también debemos mejorar el rendimiento de varias variedades nuevas de vidrio óptico. Se buscan propiedades físicas y fisicoquímicas. y proceso de producción.
Al observar el proceso de desarrollo histórico anterior, se puede predecir que la dirección de desarrollo futuro del vidrio óptico es:
(1) Fabricar vidrio con un índice de refracción particularmente alto;
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(2) Preparar vidrio con dispersión parcial relativa específica;
③Desarrollar vidrio infrarrojo y ultravioleta
(4) Sustituir algunos componentes indeseables en el vidrio, como el THO2 radiactivo; , BcO tóxico, Sb2O3, etc.
⑤Mejorar la estabilidad química del vidrio;
⑥Mejorar la transparencia del vidrio y evitar que el vidrio se coloree por la radiación;
⑦Mejorar el flujo del proceso y Reducir el costo de los nuevos tipos de precio de vidrio.