光學(xué)玻璃的發(fā)展

光學(xué)玻璃的發(fā)展和光學(xué)儀器的發(fā)展是密不可分的。光學(xué)系統(tǒng)新的改革往往向光學(xué)玻璃提出新的要求，因而推動了光學(xué)玻璃的發(fā)展，同樣，新品種玻璃的試制成功也也往往反過來促進了光學(xué)儀器的發(fā)展。

最早被人們用來制作光學(xué)零件的光學(xué)材料是天然晶體，據(jù)稱古代亞西利亞用水晶作透鏡，而在古代中國則應(yīng)用天然電氣石(茶鏡)和黃水晶?？脊偶易C明公元三千年前在埃及和我們(戰(zhàn)國時代)人們已能制造玻璃。但是玻璃作為眼鏡和鏡子還是十三世紀(jì)在威尼斯開始的。恩格斯在“自然辨證法”中對此曾給予很高的評價，認為這是當(dāng)時的卓越發(fā)明之一。此后由于天文學(xué)家與航海學(xué)的發(fā)展需要，伽利略、牛頓、笛卡兒等也用玻璃制造了望遠鏡和顯微鏡。從十六世紀(jì)開始玻璃已成為制造光學(xué)零件的主要材料了。

到了十七世紀(jì)，光學(xué)系統(tǒng)的消色差成為光學(xué)儀器的中心問題。這時由于改進了玻璃成分，在玻璃中引入了氧化鉛，赫爾才于1729年獲得第一對消色差透鏡，從此，光學(xué)玻璃就被分為冕牌和燧石玻璃兩個大類。

1768年紀(jì)南在法國首先用粘土棒攪拌的方法制得了均勻的光學(xué)玻璃，從而開始建立了獨立的光學(xué)玻璃制造工業(yè)。在十九世紀(jì)中葉，幾個發(fā)達的資本主義國家都先后建立了自己的光學(xué)玻璃工廠，如法國帕臘-芒圖公司(1872年)、英國錢斯公司(1848)、德國蕭特公司(1848)等。

十九世紀(jì)光學(xué)儀器有很大發(fā)展。第一次世界大戰(zhàn)前夕，德國為了迅速發(fā)展軍用光學(xué)儀器，要求打破光學(xué)玻璃品種貧乏的限制。這時，著名物理學(xué)家阿員參加了蕭特廠的工作。他在玻璃中加入了新的氧化物如BaO，B2O3,ZnO，P2O3等，并且研究了它他對玻璃光學(xué)常數(shù)的影響。在這基礎(chǔ)上，發(fā)展了鋇冕、硼冕、鋅冕等類型玻璃，同時也開始試制了特殊相對部分色散的燧石玻璃。在這時期內(nèi)，光學(xué)玻璃品種有了很大的擴展，因而在光學(xué)儀器方面出現(xiàn)了較完整的照相機及顯微鏡物鏡。

直至二十世紀(jì)三十年代以前，大部分工作仍在蕭特廠基礎(chǔ)上進行。到1934年獲得了一系列重冤玻璃，如德國號SK-16(620/603)及SK-18(639/555)等。到此為止，可以認為是光學(xué)玻璃發(fā)展的一個階段。

二次世界大戰(zhàn)前后，隨著各種光學(xué)儀器如航空攝影，紫外與紅外光譜儀器、高級照相物鏡等的發(fā)展，對光學(xué)玻璃又產(chǎn)生了新的需要。這時，光學(xué)玻璃也就相應(yīng)地有了新的發(fā)展。1942年，美國摩萊(Morey)及以后蘇聯(lián)與德國的科學(xué)工作者都相繼把稀士及稀散氧化物引入玻璃中，因而擴大了玻璃品種，得到了一系列高折射率低色散的光學(xué)玻璃，如德國LaK,LaF，蘇聯(lián)CTK及ТЬФ等品種系列。與此同時，也進行了低折射率大色散玻璃的研究并得到一系列氟鈦硅酸鹽系統(tǒng)的光學(xué)玻璃，如蘇聯(lián)ЛФ-9，ЛФ-12，德國F-16等品種。

由于各種新品種光學(xué)玻璃在加工或使用性能上或多或少地存在著缺陷，因此在研究擴展光學(xué)玻璃領(lǐng)域的同時，還針對改善各種新品種光學(xué)玻璃的物理和物理化學(xué)性質(zhì)。以及生產(chǎn)工藝進行了許多工作。

綜觀以上歷史發(fā)展的過程，可以預(yù)言今后光學(xué)玻璃的發(fā)展方向是：

①制得特別高折射率的玻璃;

②制得特殊相對部分色散的玻璃;

③發(fā)展紅外及紫外光學(xué)玻璃;

④取代玻璃中某些不良的成分如放射性的THO2，有毒的BcO，Sb2O3等;

⑤提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性;

⑥提高玻璃透明度和防止玻璃輻射著色;

⑦改進工藝過程，降低新品種玻璃價格。