الزجاج البصري نوع خاص من المواد الزجاجية، وهو من المواد الأساسية الهامة في صناعة الأجهزة البصرية. يتميز بخصائص بصرية جيدة وخصائص فيزيائية وكيميائية محددة، ويلعب دورًا هامًا في مختلف التطبيقات البصرية.

ما هي أنواع الزجاج البصري؟

يمكن تصنيف الزجاج البصري إلى أنواع مختلفة بناءً على التطبيقات المحددة وخصائص المادة. فيما يلي بعض الأنواع الشائعة من الزجاج البصري:

1. زجاج السيليكات

الزجاج السيليكاتي هو النوع الأكثر شيوعًا من الزجاج البصري، ومكونه الرئيسي هو السيليكات، وهو ثاني أكسيد السيليكون، وعادة ما يحتوي على مكونات مثل أكسيد البورون وأكسيد الصوديوم وأكسيد المغنيسيوم.

2. الزجاج الرصاصي

يشير مصطلح الزجاج الرصاصي إلى الزجاج البصري الذي تمت إضافة نسبة معينة من أكسيد الرصاص إليه، والذي يتميز بمعامل انكسار وكثافة عاليين، وغالبًا ما يستخدم في الأدوات البصرية مثل التلسكوبات والمجاهر.

3. زجاج البوروسيليكات

يُضاف إلى زجاج البوروسيليكات بشكل أساسي أكسيد البورون، الذي يتميز بمعامل انكسار عالٍ وأداء تشتت منخفض، ويستخدم بشكل شائع في تصنيع العدسات والموشورات.

أنواع الزجاج البصري

4. زجاج الكوارتز

المكون الرئيسي لزجاج الكوارتز هو ثاني أكسيد السيليكون، الذي يتمتع بخصائص بصرية ممتازة واستقرار كيميائي، ويستخدم الآن على نطاق واسع في الأجهزة والأدوات البصرية.

5. زجاج العناصر الأرضية النادرة

الزجاج الأرضي النادر هو زجاج بصري مصنوع عن طريق إضافة عناصر أرضية نادرة، والتي يمكنها تعديل الخصائص البصرية وتستخدم بشكل شائع في تصنيع المجالات عالية التقنية مثل الليزر.

الفرق بين الزجاج البصري والزجاج العادي

بالمقارنة مع الزجاج العادي، يتميز الزجاج البصري بدقة واحترافية أكبر من حيث نقاء التركيب، وعملية التحضير، والأداء البصري، وما إلى ذلك. وتتمثل الاختلافات الرئيسية فيما يلي:

السماكة والوزن

يتميز الزجاج البصري عادةً بسماكة أقل ووزن أخف، مما يجعله مناسبًا لتصنيع المعدات البصرية الدقيقة. أما الزجاج العادي، فيمكن تصنيعه بسماكة ووزن أكبر نظرًا لاختلاف مجالات استخدامه.

عنصر

يتميز الزجاج البصري بتركيبة أنقى وأكثر دقة، حيث يُصنع عادةً باستخدام تركيبات كيميائية محددة ومواد خام عالية النقاء لتحقيق الخصائص البصرية المطلوبة. أما الزجاج العادي، فتركيبته أبسط نسبياً، ويتكون عادةً من السيليكات وشوائب أخرى.

تركيبة الزجاج العادي

عملية التحضير

يتطلب الزجاج البصري عمليات تحضير دقيقة، تستخدم عادةً عمليات مثل الصهر بدرجة حرارة عالية، والمعالجة الحرارية بالتفريغ، والتبريد المتحكم به بدقة لضمان استقرار ودقة الأداء البصري. أما الزجاج العادي، فيعتمد عمومًا على عمليات تحضير الزجاج التقليدية، وتكون تكلفة إنتاجه منخفضة نسبيًا.

الأداء البصري

يتميز الزجاج البصري بخصائص مثل معامل انكسار عالٍ، وتشتت أقل، وامتصاص منخفض للضوء، وأداء بصري ممتاز نسبيًا. لذلك، يُستخدم الزجاج البصري على نطاق واسع في الأجهزة البصرية مثل العدسات والموشورات والمرشحات البصرية لأنظمة بصرية دقيقة.

ومع ذلك، فإن الزجاج العادي يتميز بأداء بصري ضعيف ويستخدم بشكل عام في مجالات مثل الحاويات العادية ومواد البناء.