玻璃折射率随入射光波长的不同而不同的现象,称为色散。在测量玻璃的折射率和色散值时,是指一定的波长而言的。
内蒙古玻璃表示由于色散的存在,白光可被棱镜分解成七色光谱。若入射光不是单色光,通过透镜时,由于色散,将在屏上出现模糊的彩色光斑,造成色差而使透镜成像失真。这点在光学系统设计中必须予以考虑,并常用复合透镜予以消除。光波通过玻璃时,其中某些离子的电子要随光波电场变化而发生振动。
这些电子的振动有自己的自然频率(本征频率),当电子振子的自然频率与光波的电磁频率相一致时,振动就加强,发生共振,结果大量吸收了相应频率的光波能量。玻璃中电子振子的自然频率在近紫外区,因此,近紫外区的光受到较大削弱。绝大多数的玻璃,在近紫外区中折射率最大并逐步向红外区降低,如图1-1所示。
在有吸收带时玻璃折射率与光波波长的关系
在可见光区玻璃的折射率随光波频率的增大而增大。这种折射率随波长减小而增大,当波长变短时,变化更迅速的色散现象,叫正常色散。大部分透明物质都具有这种正常色散现象。
当光波波长接近于材料的吸收带时所发生的折射率急剧变化,在吸收带的长波侧,折射率高,在吸收带的短波侧的折射率低,这种现象称为反常色散,如图1-2所示。玻璃内部相邻离子相互间的作用,对于电子的振动也有影响。
色散曲线示意
内蒙古玻璃温馨提示:不同类型玻璃的色散曲线相似,但又不尽相同,如图1-3所示。
不同类型玻璃的色散曲线示意
1—K517/641;2—BK534/554;3—F620/363;4—2F755/2