玻璃的折射率與什么有關(guān) 如何增加玻璃的強度

        玻璃以石英砂、純堿、長石及石灰石等為原料，經(jīng)混和、高溫熔融、勻化后，加工成形，再經(jīng)退火而得。廣泛運用于建筑、日用、藝術(shù)、儀表等領(lǐng)域，種類豐富，性能優(yōu)越。除了制成各種玻璃門窗以外，我們還常將其制作成各種鏡片、裝飾等。想知道玻璃的折射率與什么有關(guān)，以及如何增加玻璃的強度，請看下文。

一、玻璃的折射率與什么有關(guān)

        玻璃的折射率與入射光的波長、玻璃的密度、溫度、熱歷史以及玻璃的組成有密切的關(guān)系.

        (一)玻璃折射率與組成的關(guān)系

        總的來說,玻璃的折射率取決于玻璃內(nèi)部離子的較化率和玻璃的密度.玻璃內(nèi)部各離子的較化率(即變形性)越大,當(dāng)光波通過時吸收的能量也越大,傳播速度降低也越大,則其折射率越大.玻璃的密度越大,光在玻璃中的傳播速度越慢,其折射率越大.

        玻璃的折射率可近似看作各組氧化物折射率的總和.而各氧化物折射率主要取決其分子折射度和分子體積.分子折射度越大,玻璃的折射率越大:分子體積越大,玻璃的折射率越小.

        (二)玻璃折射率與溫度及熱歷史的關(guān)系

        玻璃的折射率是溫度的函數(shù).當(dāng)溫度升高時,玻璃的折射率將受兩個作用相反的因素影響:一方面由于溫度升高,玻璃受熱膨脹,密度減小,折射率減小.

        (三)玻璃的色散

        玻璃的折射率隨入射光波長不同而不同的現(xiàn)象稱為色散.在測量玻璃的折射率和色散值時,是針對一定的波長而言的.

        眾所周知,白色光通過玻璃棱鏡時將被分成七色光譜.這是棱鏡對光的色散結(jié)果.若入射光不是單色光時,通過透鏡將發(fā)生色散,則在屏上出現(xiàn)模糊的彩色光斑,造成色差而使透鏡成像失真.這點在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計中必須予以考慮,并常用復(fù)合透鏡予以清理.

二、如何增加玻璃的強度

        鋼化玻璃是將普通退火玻璃先切割成要求尺寸，然后加熱到接近的軟化點，再進(jìn)行快速均勻的冷卻而得到。鋼化處理后玻璃表面形成均勻壓應(yīng)力，而內(nèi)部則形成張應(yīng)力，使玻璃的性能得以大幅度提高，抗拉度是后者的3倍以上，抗沖擊力是后者的5倍以上。

        鋼化玻璃強度較之普通玻璃提高數(shù)倍，抗彎。其承載能力加大改善了易碎性質(zhì)，即使鋼化玻璃破壞也呈無銳角的小碎片，對人體的傷害較大地降低了。鋼化玻璃的耐急冷急熱性質(zhì)較之普通玻璃有3~5倍的提高，一般可承受250度以上的溫差變化，對防止熱炸裂有明顯的效果。是安全玻璃中的一種。為保障高層建筑提供合格材料安全性作保障。

相關(guān)概念

折射率

        折射率，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。材料的折射率越高，使入射光發(fā)生折射的能力越強。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)的相對電容率和 相對磁導(dǎo)率。折射率還與頻率有關(guān)，稱色散現(xiàn)象。光由相對光密介質(zhì)射向相對光疏介質(zhì)，且入射角大于 臨界角，即可發(fā)生全反射。

玻璃

        玻璃是非晶無機非金屬材料，一般是用多種無機礦物(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。

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