Поглощение в стёклах

Сообщение №2173 от miron 21 февраля 2007 г. 10:45
Тема: Поглощение в стёклах

Мы все привыкли, что оптические стёкла - это высокопрозрачные среды. Однако же в полосе пропускания стекло обладает пусть малым, но конечным коэффициентом поглощения.
Подскажите ссылки по экспериментальным методам измерения этого параметра, хотя бы на лазерных длинах волн. Волокна не предлагать. Интересуют только классические масивные образцы, которые я сам могу "напилить" из нужной марки стекла.


Отклики на это сообщение:

> Мы все привыкли, что оптические стёкла - это высокопрозрачные среды. Однако же в полосе пропускания стекло обладает пусть малым, но конечным коэффициентом поглощения.
> Подскажите ссылки по экспериментальным методам измерения этого параметра, хотя бы на лазерных длинах волн. Волокна не предлагать. Интересуют только классические масивные образцы, которые я сам могу "напилить" из нужной марки стекла.

На видимых длинах волн больше потерь на Френелевском отражении (4%). Потери в самом стекле много меньше. Есть ли смысл в таких измерениях? Я бы сделал из такого стекла интерферометр Фабри-Перо и посмотрел бы его добротность. Правда нужно точно знать отражение зеркал. Можно взять эталонный кварц и уже сравнивать с ним.



> На видимых длинах волн больше потерь на Френелевском отражении (4%). Потери в самом стекле много меньше. Есть ли смысл в таких измерениях? Я бы сделал из такого стекла интерферометр Фабри-Перо и посмотрел бы его добротность. Правда нужно точно знать отражение зеркал. Можно взять эталонный кварц и уже сравнивать с ним.

Уважаемый Jim! Спасибо за ответ. Что-то подобное и у меня вырисовывалось в голове. Но где брать этот самый эталон? Его-то где-то кто-то должен аттестовать. И ещё: не понял, почему кварцевый?


>
> > На видимых длинах волн больше потерь на Френелевском отражении (4%). Потери в самом стекле много меньше. Есть ли смысл в таких измерениях? Я бы сделал из такого стекла интерферометр Фабри-Перо и посмотрел бы его добротность. Правда нужно точно знать отражение зеркал. Можно взять эталонный кварц и уже сравнивать с ним.

> Уважаемый Jim! Спасибо за ответ. Что-то подобное и у меня вырисовывалось в голове. Но где брать этот самый эталон? Его-то где-то кто-то должен аттестовать. И ещё: не понял, почему кварцевый?

Стекло (классическое) - это диоксид кремния с примесями. Эти примеси как раз и ответственны за поглощение света. Кварц - то же самое стекло, только без примесей.



> Стекло (классическое) - это диоксид кремния с примесями. Эти примеси как раз и ответственны за поглощение света. Кварц - то же самое стекло, только без примесей.

При всём уважении согласиться с такой трактовкой не могу.


> > Стекло (классическое) - это диоксид кремния с примесями. Эти примеси как раз и ответственны за поглощение света. Кварц - то же самое стекло, только без примесей.

> При всём уважении согласиться с такой трактовкой не могу.

А обосновать?


каталогов цветного стекла? По хорошему к нему прилагается паспорт с пропусканием, я бы даже дал такой, но перепутали и паспорта утеряли. Стекла есть, значений нет. Но по идее можно найти.

А еще мне каждется, взять стекло и хороший спектрофотометр найти и прописать качественный спектр тогда уж.


> Мы все привыкли, что оптические стёкла - это высокопрозрачные среды. Однако же в полосе пропускания стекло обладает пусть малым, но конечным коэффициентом поглощения.
> Подскажите ссылки по экспериментальным методам измерения этого параметра, хотя бы на лазерных длинах волн. Волокна не предлагать. Интересуют только классические масивные образцы, которые я сам могу "напилить" из нужной марки стекла.


> > > Стекло (классическое) - это диоксид кремния с примесями. Эти примеси как раз и ответственны за поглощение света. Кварц - то же самое стекло, только без примесей.

> > При всём уважении согласиться с такой трактовкой не могу.

> А обосновать?

Попробую, хотя я не стекольщик (был бы, не спрашивал бы).

"Стекло (классическое) - это диоксид кремния с примесями".

Сначала определимся с терминологией. Надо ответить на два вопроса:
1. что есть классическое стекло?
2. как мы определим понятие "примесь".
Для меня понятие "классическое стекло" - это бесцветное оптическое кислородное стекло (кроны, флинты и пр.). Примесь - это то, чего мало в основной массе (ну, что-то типа углерода в чёрной стали, единицы %).
Так вот, исходя из этих дефиниций, назвать "примесями" те окислы, которые входят в состав шихты классических стёкол язык не поворачивается, их там 30-40% по массе наряду с SiO2. По мне, если бы эти компоненты отвечали за светопоглощение, то оно было бы куда как выше, чем то, что наблюдается в реальной жизни.
Второе соображение: лазерные неодимовые стёкла. Есть стёкла на силикатной, фосфатной и фторфосфатной основе. Точных данных по составу не имею, но два последних типа ЛСов кремнезёма не содержат. Это вовсе не делает их плохо пропускающими. Наоборот, к стеклу матрицы предьявляются весьма жесткие требования по светопропусканию, которое обеспечивается высокой чистотой исходных компонентов шихты.
А "гадят" в стёклах (по крайней мере, в лазерных точно) всякие примеси типа ионов Fe, Pt, а также радикалов OH. Их очень мало (действительно, малые доли %) но именно они ответственны за поглощение.
Вот такие "мысли вслух".



> А еще мне каждется, взять стекло и хороший спектрофотометр найти и прописать качественный спектр тогда уж.

Уважаемый Н.Б.М.!

Мне кажется, что даже самый лучший спектрофотометр "не прокатит". Разве что заготовка у Вас - пару метров длиной. Невозможно поймать разницу в 0.001 (грубая оценка, разумеется) на фоне френелевских потерь от грани образца на уровне 0.04.

Я в сети нарыл работы нижегородцев. Меряют либо интеферометрическим методом, либо по тепловой линзе. Последний метод, IMXO, неплох для относительных измеренй.


> Сначала определимся с терминологией. Надо ответить на два вопроса:
> 1. что есть классическое стекло?
> 2. как мы определим понятие "примесь".
> Для меня понятие "классическое стекло" - это бесцветное оптическое кислородное стекло (кроны, флинты и пр.). Примесь - это то, чего мало в основной массе (ну, что-то типа углерода в чёрной стали, единицы %).
> Так вот, исходя из этих дефиниций, назвать "примесями" те окислы, которые входят в состав шихты классических стёкол язык не поворачивается, их там 30-40% по массе наряду с SiO2. По мне, если бы эти компоненты отвечали за светопоглощение, то оно было бы куда как выше, чем то, что наблюдается в реальной жизни.
> Второе соображение: лазерные неодимовые стёкла. Есть стёкла на силикатной, фосфатной и фторфосфатной основе. Точных данных по составу не имею, но два последних типа ЛСов кремнезёма не содержат. Это вовсе не делает их плохо пропускающими. Наоборот, к стеклу матрицы предьявляются весьма жесткие требования по светопропусканию, которое обеспечивается высокой чистотой исходных компонентов шихты.
> А "гадят" в стёклах (по крайней мере, в лазерных точно) всякие примеси типа ионов Fe, Pt, а также радикалов OH. Их очень мало (действительно, малые доли %) но именно они ответственны за поглощение.
> Вот такие "мысли вслух".

Оконное стекло - это диоксид кремния. Все добавки лишь ухудшают светопропускание в той или иной степени. Их можно убрать и будет лишь лучше. А вот убирать диоксид кремния нельзя, т.к. он - основа. Если из оконного стекла убрать все примеси, то получится кварцевое стекло. Вообще стекло - это аморфная форма состояния твёрдого тела, когда в отличие от кристаллической формы нет ближнего порядка. В этом смысле стекло может состоять не только из диоксида кремния, а из чего угодно. Главное, чтобы это "что угодно" было прозрачно в выбранном спектральном диапазоне. Если на медный барабан лить смесь железа с бором, то получится металлическое стекло, которое будет однако совершенно непрозрачно. Поэтому, термин "стекло" употребляют в двух смыслах. Первое, это то, что вставляют в окна и что должно быть прозрачным в видимом диапазоне (бытовое понимание). Второе, это отсутствие в тв. теле ближнего порядка. В этом физическом смысле стекло не обязано быть прозрачным.


> Вообще стекло - это аморфная форма состояния твёрдого тела, когда в отличие от кристаллической формы нет ближнего порядка.

Исправление: нет дальнего порядка.

> Второе, это отсутствие в тв. теле ближнего порядка.

Исправление: отсутствие дальнего порядка.


сотрудник, но как это тогда Фурье спектрофотометры заявляют десять минус восьмой?
Хотя напимер Б.З. Волчек ИВС РАН Спб очень аргументированно говорил, что 10 минус третьей в фурье спектрофотометрах (у них типа Брукер) вполне реальная вещь...все что далее до 10 минус 8 уже от лукавого. Оно либо есть либо нет.

А если вопрос идет об интерферометрических методах, то что то пока не вник в задачу, в чем сложность до до минус пятого знака? А пропускание с параллельностью ну никак не связано.
miron, единственно, извини, у нас сейчас такой наплыв и спектралки, и интерферометрии, и фотоники, что так хочется поучаствовать во сем.... но в видимом и БИК диапазоне даже СФ-26 10-3 обеспечит не вопрос. Скорее всегть я что то не понял в задаче.
Плоскостность -0 одно - и тут ниже ссылка про 50 баков за аттестацию на ZygoЮ другоке дело спектр и тут уже лямбда пополам отдыхает. :-)
Или нет?


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100