И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 3 (1110089), страница 248
Текст из файла (страница 248)
К аморфным О. м. относятся мн. неорг, и орг. в-ва. Среди первых наиб. Распространены аморфный Я, 6!О„ 775 оксиды П-У1 групп, соед. тапа А"В"', среди вз.орых — разл. полимеры: полиметилметакрилат (орг. стекло), полистирол, мн. фторопласты. Неорг.
аморфные О.м. используют гл. обр. в виде разл. пленок, иногда в виде массивных образцов (напр,, аморфный Я); орг. аморфные О. м. — в виде пленок, оптич. волокон, массивных образцов (напр., полистирол). О стеклокристаллических О.м. см. Сил»аллы, о жидкокристаллических — Жиды»е кристаллы. К особому классу относятся О.м. с непрерывно изменяющимся составом и оптич.
св-вами. Основа таких материалов — градиентные оптяч. волокна или самофокусирующие градиентные оптич. элементы (напр., селфок, или градан) в ниде цилшшрич. образцов (диаметр 1-10 мм), обеспечивающих фокусировку света. Изготовляют их из таллиевосиликатных или силнкогерманатных стекол, кристаллич. материалов (напр., на основе твердых р-ров галогенидов Т1), полимеров (напр., полвметилметакрилата). Градиентные слои и пленки на монокристаллах ниобата Ь! и др.
крисгаллич. или стеклянных материала«-основа интегрально-оптич. устройств. По спектральному диапазону различают О.м., щюпускающие в УФ, видимой и ИК областях спектра. Нек-рые О.м. характеризуются широким плато спектрального пропускания, иногда разбиваемого на отдельные окна прозрачности селективиыми полосами поглощения примесей. Для работы в УФ ()«> 0,2 мкм), видимой и ближней ИК областях спектра применяют гл. обр.
кварц, фториды Ь» и Ха; лля работы в средней и дальней областях ИК спектра-прею». бескислородные О.м. Такие О.м., как Я, Ое, ОаАь, 1пбЬ, пропускают только ИК излучение; галогениды щелочных металлов, Вара, Епбе прозрачны в видимой блшкней и средней ИК областях спектра; КСЬ ОаАО, Т1Вг-731 и др. пропускают интенсивное лазерное ИК юлуче иве.
С увеличением массы атомов, составляюп»их структуру О. м., длинноволиовая граница пропускашш большего числа О.м. перемещается в сторону расширения спектрального диапазона; напр., для авионов имеет место след. ряд: оксиды < фториды < сульфиды < хлориды Я селеииды < бромиды < теллуриды < иодиды. Для иодила Сз дзинноволновая граница прозрачности составляет 60 мкм. По назначению различают: О.м. для элементов оптич. устройств; просветляющие, отражающие и поглошающие покрыпш; электрооптич., магннтооптич., акустооптич. и пьезооптич. материалы.
Иногда к О.м. относят лазерные жатериолат, материалы для преобразования света в тепло и электричество, а также О. м. в виде композитов, порошков, эмульсий: дисперсные фильтры, отражающие покрь»тия, люмииесцярующие стекла, красители для лазеров. В качестве О.м. иногда примешпот оптич, клен (с определенным показателем преломления), прозрачные орг. имжергиснные жидкости и др. Материалы оптич. устройств (линзы, светофильтры и т.п.) имеют определенный показатель преломления, высокую прозрачность в определенном спектральном диапазоне, хорошо поддаются оптико-мех. обработке (шлифованию, полировке) пов-сти. Наиб.
важное св-во-оптич. однородность, т.к. ослабление (потери) света, наряду с поглощением, определяется рассеянием на разл. дефектах структуры-микровключениях посторонних фаз, пузырах и свнлях (областях стекол с измененным показателем преломления), микропорах (для керамики) и т.п.
Просветляющие покрытия служат для уменьшения коэф. отражения оптич. устройств, отражающие — для изготовления зеркал, поглощающие — для чернения повети. Разновидность просветляющих покрытий -интерференц. покрытия толщиной 1Π— 150 мкм; они м.б. многослойнымн и характернзоваться постепенным изменением показателя преломления от низкого (1,3-1,55; ЫаА1Е«, МОР« или 6!Оз) ло среднего (2,0 — 2,6; 7»О„О«О«, 2пБ, Т»О« или А! бз) и высокого (более 3,0; Я, Сте).
Отражающие покрытия 776 изготовляют гл. обр. из АЬ« Ан, А1, поглощающие-из углерода, оксидов, нитридов и силицидов. Электрооптические, магнитооптические, акустооптические и пьезооптические О.м. характеризуются способностью менять свои оптич. св-ва под действием разл. нолей (эяектрич., маги., звуковьух). Наиб. распространенные электрооптич. материалы — КН,РО„ КН,А804 и нх дейтериевые аналоги, соли др. щелочных металлов и аммония, кристаллы типа сфалерита и эвлитина, разл, сегнето- и антисегнетоэлектрики, в т.ч. Ь1!«(ЬО„ (лТаО„ВаТ(О«, бариевостронцисвые бронзы и др.
К магнитооптич. материалам относат жслезоиттриевые и железогадолиниевые гранаты, ферриты, содержащие РЗЭ, и др. (см. Магнитные материалы). Осн. йкустооптнч. и пьезоонгич. материалы — кварц, мн. титаяаты, ниобаты, танталаты и др. (СМ. Акустические материалы). Многие О.м. способны поляризовать световой поток, напр. вращать плоскость поляризации света. При облучении нек-рых О.
м. видимыми и Уйз лучами наблюдается вторичное свечение — фотолюминесценция (см. Пюмииесяеияия), Методы получения. В зависимости от состава и назначения О.м. для нх получения применяют разл. Методы. Общим является то, что все О.м. получают из сырья, максимально очищенного от примесей (напрч для О, м., работающих в видимой и ближней ИК областях, осн. красящие примеси — Ре, Мп, Сп, Сг, )«2ь Со). Содержание примесей в сырье не должно превышать 1О 2% по массе, что обеспечивает коэф. поглощения менее 1О з см ', а в случае волоконно-оптич. материалов-1О '-1О '% по массе. Для выращивания синтетич. Монокристаллов используют методы маиокригталлов выращивания, для оксидной керамики — спекание (см.
Керамика), для получения поликристаллических О. м. из порошков-горячее прессование. Бескислородиые поликристаллические О.м, для ИК области спектра с размерами зерен 50 мкм и коэф. поглощения 10 з см ' получают с использованием метода хим. осаждения из газовой фазы или конденсацией из паровой фазы. Оптич. стекла получают методом варки стекла.
Для кварцевых оптич. волокон наиб. распространено хим. осаждсние из газовой фазы по р-циям б(С!4 + Оз -з 510« + 2 С!, или б)С!4 + Оз + 2 Нз з 0102 + 4 НС1. ОбРазУющиеса пРи высокой т-ре частицы 510 осаждают (в виде слоев) на внутр. ПОВ-СтЬ КВарцЕВОй трубхи (т. Наэ, СЧПмМЕтОЛ1 аНГЛ, СЬЕППСа! чарог беровзбоп), внеш.
пов-сть цилиндрич. подложки (ОЧБ»метод; вигл. ощег чарог дерожйоп) илн на торец затравочного кварцевого стержня (ЧАБ-метод; англ. чарог ахза1 йерозШоп); затем при нагревании заготовка оплавляется и вытягивается в тонкое оптич. волокно. Для изменения состава и по кварц легируют Ое, Р и др. Для получения поликомпонентных и ИК оптич. волокон используют фильерный метод или перетяжку пары «согласованных» стекол по методу «штабик-трубка». Срели разл. методов получения градиентных материалов наиб. значение имеет обработка стекол расплавами солей пуелочных металлов, при к-рой протекает диффузия ионов из стекла в расплав и наоборот (метод ионного обмена). Неорг, аморфные О.м.
получают конденсацией из парогазовой фазы, «имииегиими транспортными реакциями, кристаллизацией и хим. осаждением из р-ров, облучением кристаллич. материалов и др. методами; органические-полимеризацией в блоке, р-ре и т.д. Для снижения оптич. потерь в волокнах из аморфных органических О.м. до 1О ' — 10 з см ' используют мономеры, предварительно подвергнутые очистке. Покрытия из О. м. наносят термич.
вакуумным напылением, испаряя исходный материал в электропечах или потоком электронов (катодное, магие- тронное распыление). О. м. применяют в качестве элементов в оптич, системах приборов, оптоэлектронных устройствах, световодных системах связи, измерит. и интегральных схемах, в средствах управления и контроля технол. и физ. процессами, бытовых приборах, мед. аппаратуре и т.д.
777 ОРБИТАЛЬ 393 Лми Винчелл А Н, Виачелл Г, Оп«ические свой«гав искуссгвеввмх миперпюв, пер с англ, М, 1967, Сонин А С, Васнлевсказ А С, Элекгрооп инес«не «рис«злам, М, 1971, Физико-химнчес«ие ссвовм производсгвь отнческого с«езда, оод ред Й И лемкиной, Л, 1976, Михаил«с р Д Э, В .з «ониме сне«своди д «перейти ивформапии, пер с зиг г . М, 1982, Коч«ин Ю И, Румлнневь Г Н, чэьруееинаи рздиозлскгроникм, 1985,№9,с 89-96,леко В К,мазурин О В,Свойсгвакварневогоегекла, л, 1985, Оепг ь т. Р, «1 йесгго с магич«1«з. 1юз, 4, №4, р ыу 7№; Ьнсаз 1, «1п1гаг«1 Рйупсз», 1985, г 25, №172, р 277-81 В В Ссклрсз. ОПТЙЧЕСКОЕ ВРАЩЕНИЕ« см.
Оптическая активность. ОРБИТАЛЬ (от лат. огЬйа-путтч колея), волновая ф-ция, описывающая состояние одного электрона в атоме, молекуле или др. квантовой системс. В общем случае квантовохим. термин «О.» используется для любой ф-ции Ч', зависящей от переменных х, у, з одного электрона. В рамках молекулярных орбиталей методов для электронных состояний молекул часто используют приближенное описание квантовой систем»у как целого, задавая состояние электрона в усредненном поле, созданном ядрами и остальными электронами системы. При этом О. Чз определяется одноэлектронным ур-наем Шредингера с эффективным одноэлектронным гамильтонианом 01 АЧ« = еЧ'1 орбитальная энергия в, как правило, соотносится с потенциалом ионизации (см. Кулмаиса теорема).
В зависимости от системы, для к-рой определена О., различают атомные, молекулярные и кристаллические О. Атомные О. (АО) характеризуются тремя квантовыми числами: главным п, орбитальным 1 и магнитным т, Значение 1= О, 1, 2,... задает квадрат орбитального (углового) момента электрона л'|(1+ 1) (й-постоянная Планка). значение т = Й 1 — 1,..., + 1, О, — 1...,, — (+ 1, — 1- проекцию момента на нек-рую выбранную ось 8; и нумерует орбитальные энергии. Состояния с заданным 1 нумеруются числами п = 1+ 1, 1+ 2,...
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
