Das Optische Glas

Zusammenfassung

Als Material für die verschiedenen optischen Konstruktionselemente, wie Sammel-und Zerstreuungslinsen, Prismen und Planplatten, dient das optische Glas, das von einigen wenigen Spezialglaswerken je nach dem Umfang ihres Arbeitsprogramms in 150 bis 250 verschiedenen Ausführungsarten hergestellt wird. Glas, eines der im täglichen Leben gebräuchlichsten Materialien, ist im Gegensatz zum Kristall ein strukturloses, amorphes Material, das aus einer Mehrzahl sehr verschiedener anorganischer Grundstoffe erschmolzen und zu einem scheinbar festen Zustand abgekühlt ist. Dieser sog. glasige Zustand, in dem das Material beim Übergang aus dem flüssigen in den Erstarrungszustand seine unregelmäßige Anordnung der Moleküle beibehält und sie nicht wie im festen kristallinen Zustand ideal ordnet — man spricht von dem glasigen Zustand als dem vierten Aggregatzustand —, kann grundsätzlich von jedem Stoff angenommen werden, doch kommen als geeignete Glasbildner in erster Linie nur einige oxydische Verbindungen bestimmter chemischer Elemente in Frage. Da an die optischen Gläser die höchsten Anforderungen in bezug auf Gleichmäßigkeit und Lichtdurchlässigkeit gestellt werden, können nur chemisch außerordentlich reine, möglichst eisenfreie Rohmaterialien zu ihrer Herstellung verwendet werden. Die Glaseigenschaften sind stark abhängig von der chemischen Zusammensetzung des Glases. Kieselsäure, Alkalien, Erdalkalien sowie bestimmte Zusätze von seltenen chemischen Elementen bilden die wesentlichsten Rohstoffe zur Glasbildung. Neben Silikaten und Boraten finden sich in dem „Gemenge“ Phosphate und ihre Gemische, außerdem sind fast alle Basen Kali, Kalk, Natron vertreten. Ferner spielen Baryt-, Antimon-, Zink- und Bleiverbindungen eine große Rolle. Entsprechend ihren physikalischen und optischen Eigenschaften werden die optischen Gläser in zwei Hauptgruppen, die Kron- und die Flintgläser, eingeteilt, die ihrerseits wieder in verschiedene charakteristische Untertypen gegliedert sind, deren Grenzen sich teilweise überschneiden und verwischen. Die meisten seit langem verwendeten optischen Gläser sind verhältnismäßig einfach auf Silikatbasis aufgebaute Systeme, die entsprechend dem überwiegenden Gehalt eines oder mehrerer Grundstoffe der Kron- oder der Flintgruppe angehören. So ist z.B. ein starker Gehalt an Bleioxyd charakteristisch für die Vertreter der Flintgläser.