光学材料简介

光学玻璃:

①是光学设计最常用的光学材料；

②为满足光学设计对多种光学常数、高度均匀性、高度透明性及化学稳定性的要求，应具有复杂的组成和严格的熔炼过程。

（一）光学玻璃与普通玻璃的区别:

①折射率：

普通玻璃的组成：SiO2+Na2O+CaO

光学玻璃的组成：成分复杂

现代光学玻璃所含元素几乎遍及化学元素周期表，每一种光学玻璃都要由硅、磷、硼、铅、钾、钠、钡、钙、砷、铝等多种氧化物组成。

②高度透明：

③高度均匀性：各点各处的光学常数和其它一些物理化学性质一致

（二）光学玻璃的种类

按主要组成成份分：

以SiO2为主要成分的光学玻璃,称之为硅酸盐玻璃；占95%

以B2O3为主要成分的光学玻璃, 称之为硼酸盐玻璃；

以P2O5为主要成分的光学玻璃,称之为磷酸盐玻璃。

硅酸盐玻璃是制造透镜、棱镜等光学零件的主要材料。

物质的玻璃态

物质按结构分晶体和非晶体。

玻璃态的特点：物质内部氧化物的元素以元素的离子状态存在，它们之间的排列是没有规律的，无固化点和融化点。

玻璃态：玻璃在低温固态下仍保留了高温液态的无定形结构。               又称过冷却液体。

玻璃的物理特性

①各向同性：指玻璃内部沿任何方向测得的物理性能（如折射率、热膨胀系数、硬度等）都是同值。

各向异性：沿任何方向测得的物理性能都是不同值。

②介稳状态：在一定条件下，物质可能处于相对稳定的状态，但不是能量最低储存状态，叫介稳状态。

说明玻璃有像晶体转化的趋势。

③玻璃从熔融状态向固态转化是连续可逆的。

玻璃的结构

(一)无规则网络学说认为：

1932年  荷兰 查哈里阿生

1、内容：

①玻璃的原子、离子、或原子团之间的结合，构成一个连续的网络体；

②网络体呈现出很大的不规则性。

2、一元体系玻璃特性（一元体系玻璃结构）：

例如：SiO2  晶体：石英晶体

                    玻璃：熔石英玻璃

由一个硅原子和四个氧原子构成的硅氧四面体［SiO4］。