石英晶體與石英玻璃差別 石英玻璃的光學(xué)性能如何

        玻璃材料品種多樣，性能優(yōu)越質(zhì)量佳，不但能夠作為裝飾，而且耐用功能廣。玻璃隔斷、汽車車窗，都要玻璃做主場。光滑平整、純凈明亮，各行各業(yè)都要它。玻璃是現(xiàn)在較為流行的裝飾材料，建筑室內(nèi)裝潢與室外玻璃幕墻都會(huì)用到它。石英晶體與石英玻璃有什么差別，以及石英玻璃的光學(xué)性能如何，一起來看看吧。

一、石英晶體與石英玻璃差別

        石英是由二氧化硅組成的礦物，化學(xué)式SiO2。純凈的石英無色透明，因含微量色素離子或細(xì)分散包裹體，或存在色心而呈各種顏色，并使透明度降低。具玻璃光澤，斷口呈油脂光澤。硬度7，無解理，貝殼狀斷口。比重2.65。具壓電性。

        石英玻璃是二氧化硅單一組分的特種工業(yè)技術(shù)玻璃。這種玻璃硬度大可達(dá)莫氏七級(jí)，具有耐高溫、膨脹系數(shù)低、耐熱震性、化學(xué)穩(wěn)定性和電絕緣性能良好，并能透過紫外線和紅外線。用水晶，硅石，硅化物為原料，經(jīng)高溫熔化或化學(xué)氣相沉積而成。熔制方法有電熔法、氣煉法等。

        石英玻璃是非晶態(tài)材料，其微觀結(jié)構(gòu)是一種由二氧化硅四面結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)單元組成的單純網(wǎng)絡(luò)。

二、石英玻璃的光學(xué)性能如何

        石英玻璃的光學(xué)性能有其獨(dú)到之處，它既可以透過遠(yuǎn)紫外光譜，是所有透紫外材料更優(yōu)者，又可透過可見光和近紅外光譜。用戶可以根據(jù)需要，從185-3500mμ波段范圍內(nèi)任意選擇所需品種。由于石英玻璃耐高溫，熱膨脹系數(shù)較小，化學(xué)熱穩(wěn)定性好，氣泡、條紋、均勻性、雙折射又可與一般光學(xué)玻璃媲美，所以它是在各種惡劣場合下工作具有高穩(wěn)定度光學(xué)系統(tǒng)的必不可少的光學(xué)材料。

        石英玻璃的結(jié)構(gòu)，雜質(zhì)含量，OH遺傳因子及NO、CO等含量是影響光譜透過率的主要因素，氧原子結(jié)合不良在0.24μ處則有吸收峰，含有OH基團(tuán)的石英玻璃，在2.7μ處由于分子振動(dòng)將產(chǎn)生明顯的吸收峰，紫外透過率低主要是由于金屬雜質(zhì)多造成原子吸收光譜所致。

        石英玻璃的光譜特性曲線

        電熔石英玻璃是很好的透紅外材料，但由于雜質(zhì)的存在，紫外透過率低。氫氧焰熔制水晶所獲得的石英玻璃，由于氧結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)，在0.24μ處有吸收峰，同時(shí)含有OH基團(tuán)，所以紅外透過較低。用合成原料氣煉的高純光學(xué)石英玻璃是更好的透紫外材料，但在2.7μ處有嚴(yán)重的OH吸收峰。只有用合成原料通過電熔或無氫火焰熔融而成的光學(xué)石英玻璃，才能很好地透過從遠(yuǎn)紫外到近紅外的連續(xù)光譜。

相關(guān)概念

折射率

        折射率是光在真空中的傳播速度與光在該介質(zhì)中的傳播速度之比。主要用來描述材料對(duì)光的折射能力。 材料的折射率越高，使入射光發(fā)生折射的能力越強(qiáng)。折射率越高，鏡片越薄，即鏡片中心厚度相同，相同度數(shù)同種材料，折射率高的比折射率低的鏡片邊緣更薄。折射率與介質(zhì)的電磁性質(zhì)密切相關(guān)。根據(jù)經(jīng)典電磁理論，εr和μr分別為介質(zhì)的相對(duì)電容率和相對(duì)磁導(dǎo)率。折射率還與頻率有關(guān)，稱色散現(xiàn)象。光由相對(duì)光密介質(zhì)射向相對(duì)光疏介質(zhì)，且入射角大于臨界角，即可發(fā)生全反射。

玻璃

        玻璃是非晶無機(jī)非金屬材料，一般是用多種無機(jī)礦物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸鋇、石灰石、長石、純堿等)為主要原料，另外加入少量輔助原料制成的。它的主要成分為二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化學(xué)組成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等，主要成分是硅酸鹽復(fù)鹽，是一種無規(guī)則結(jié)構(gòu)的非晶態(tài)固體。廣泛應(yīng)用于建筑物，用來隔風(fēng)透光，屬于混合物。另有混入了某些金屬的氧化物或者鹽類而顯現(xiàn)出顏色的有色玻璃，和通過物理或者化學(xué)的方法制得的鋼化玻璃等。

非晶體

        非晶體是指組成物質(zhì)的分子（或原子、離子）不呈空間有規(guī)則周期性排列的固體。 非晶體沒有一定規(guī)則的外形，如玻璃、松香、石蠟等。它的物理性質(zhì)在各個(gè)方向上是相同的，叫“各向同性”。它沒有固定的熔點(diǎn)。所以有人把非晶體叫做“過冷液體”或“流動(dòng)性很小的液體”。晶體有自范性，非晶體無自范性，它是一個(gè)正在發(fā)展中的新的研究領(lǐng)域，并得到迅速的發(fā)展。

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