Какой металл самый легкий. Материалы очковых оправ.

Внешне литий схож с обычным льдом, он также имеет светло-серебристый оттенок. Но его отличительными чертами являются легкость, мягкость и пластичность. Металл отлично взаимодействует с жидкостями и газами окружающей среды, поэтому в чистом виде его не применяют. Как правило, литий сплавляют с другими веществами и металлами, чаще всего с натрием. Хотя литий и самый легкий металл в периодической системе, но в тоже время он обладает наивысшей среди щелочных металлов температурой плавления. Литий плавится при температуре 180оС.

Применение

Некоторые сплавы лития используются в космической промышленности и электронике.
- Органические соединения лития используются в пищевой, текстильной и фармацевтической промышленностях.
- При изготовлении некоторых видов стекла этот металл также задействован.
- Фторид лития широко применяется в оптике.
- Одно из самых полезных изобретений – литий-ионный аккумулятор, он поддерживает работоспособность разнообразных гаджетов благодаря свойствам лития.
- С помощью соединений лития изготавливают ракетное топливо.
- Пиротехническая промышленность не обошлась бы без нитрата лития.

В пиротехнической промышленности литий используется для создания фейерверков красного цвета.

Литий - не предел легкости металлов

Совсем недавно научный отдел Калифорнийского университета во главе с лабораторией HRL изобрел новый твердый и сверхлегкий металл, который получил название микролаттис. Очень легкая структура нового металла, чья металлическая решетка схожа с обычной губкой, оказалась в сотни раз более легкой, нежели пенопласт. Хотя на вид новое открытие кажется совсем хрупким, но присмотревшись к нему, можно заметить необыкновенное свойство металла выдерживать просто нереальные нагрузки в соответствии с его индексом массы.

Небольшой кусочек металла микролаттиса можно положить на верхушку одуванчика, и он даже не повредит его шапку.

Секреты легкости

Секрет в том, что недавно открытый металл состоит фактически из воздуха. В отличие от того же лития, чья металлическая решетка на микроскопическом уровне построена как будто из массивных балок, решетка микролаттиса сложена из полимерной цепи полых трубок толщиной в тысячи раз меньшей, чем волос человека. Благодаря таким качествам нового материала, его можно использовать практически во всех сферах деятельности человека, начиная со звукоизоляции и заканчивая аэрокосмической промышленностью.

МЕТАЛЛООПТИКА - раздел физики, в к-ром изучаются оптич. и эл--динамич. свойства металлов и взаимодействие с ними оптич. излучения.

В ИК- и видимой области оптич. диапазона металлы отражают падающее излучение (металлич. блеск). Это объясняется преимущественным при его взаимодействии со свободными электронами, концентрация к-рых N достигает в металлах ~10 22 - 10 23 см -3 . Электроны излучают в процессе рассеяния вторичные волны, к-рые при сложении формируют сильную отражённую волну. Поглощение квантов света непосредственно электронами проводимости возможно только при их одновременных (относительно редких) столкновениях с фононами, примесями, друг с другом, поверхностью металла, границами зёрен и кристаллитов. Столкновения и формирование из рассеянного света отражённой волны происходят в тонком приповерхностном слое (скин-слое толщиной , в к-ром затухает проникающее в металл излучение.

Роль свободных электронов во взаимодействии эл--магн. излучения с металлами является определяющей в широком диапазоне частот (от радиодиапазона до ближнего ИК-диапазона).

В результате такого влияния оптич. и электрич. свойства металлов взаимосвязаны: чем больше статич. проводимость металла, тем сильнее он отражает свет. Отклонения возникают при низких темп-pax и на высоких частотах (видимая область спектра), когда важную роль играют квантовые эффекты, связанные с электронным рассеянием, межзонпыми переходами и др. В УФ- и более КВ-диапазонах с излучением взаимодействуют электроны внутр. оболочек атомов, и, напр., в рентг. области спектра металлы уже не отличаются от по оптич. свойствам.

Оптич. свойства металлов непосредственно связаны с величиной их проводимости s(w), зависящей от частоты . В рамках классич. оптич. свойства однородных изотропных металлов можно описать с помощью комплексного показателя преломления где h - показатель преломления, к - показатель поглощения, - диэлектрич. проницаемость.

Для анизотропных металлов- тензор. В радио диапазоне свойства металлов характеризуются связанным с п" поверхностным . Оптич. постоянные h и к зависят от частоты. При таком рассмотрении формализм M. и оптики прозрачных сред совпадает (то же волновое ур-ние, ф-лы Френеля и т. п.). При этом постоянная распространения света в металле является также комплексной величиной, как e и n ", что означает затухание эл--магн. волны. Глубина, на к-рой величина эл--магн. поля уменьшается в е раз (глубина скин-слоя),

Осн. представления теоретич. M. и объяснение спектральных зависимостей коэф. отражения и поглощения базируются на теории твёрдого тела и скин-эффекта в металле.

Вид зависимостей и определяется соотношением длины свободного пробега электронов l , длины пробега s электрона за период колебаний поля и величины скин-слоя или соотношением частот падающего излучения, плазменной частоты свободных электронов , частоты электронных столкновений g и величиныхарактеризующей влияние на поглощение эффектов пространств, дисперсии проводимости. Здесь v - фермиевская скорость электрона, е - его заряд, - эффективная масса. Типичные для металлов значения составляют: I = 0,03-0,1 мкм,

При связь между напряжённостью электрич. поля и плотностью наведённого тока проводимости локальна, т. к. либо либо . При этом свет затухает с глубиной экспоненциально (нормальный скин-эффект), а оптич. свойства описываются комплексной диэлектрич. проницаемостью . Входящие в неё показатели преломления и поглощениявыражаются через и с помощью дисперсионных ф-л классич. электронной теории металлов (ф-лы Друде - Зинера):

где- высокочастотный предел диэлектрич. проницаемости металла при В ИК-области спектра

При низких частотах область I, рис. 1) выполняются соотношения Хагена - Рубенса:

где- удельное статич. сопротивление металла. Для сплавов эти соотношения справедливы вплоть до средней ИК-области спектра (до длин волн ), пока При этом , 0,3 мкм.

Рис. 1. Спектральные зависимости оптических характеристик металла n , c, d, А по теории нормального скин-эффекта: I - область соотношений Хагена - Рубенса; II- область релаксации (средний и ближний ИК-диапазон); III- область прозрачности (УФ-диа-пазои). По оси абсцисс - логарифмический масштаб частоты.

В ВЧ-области охватывающей для хорошо отражающих металлов ближний и средний ИК-диапазон (), оптич. характеристики определяются преим. недиссипативным затуханием света в электронной плазме металла (область II, рис. 1). Из (2) следует, что

Глубина скин-слоя здесь составляет ~ 0,02-0,05 мкм, а коэф. поглощения не зависит от частоты и определяется эффективностью столкновений электронов (A =V . Скин-эффект близок к нормальному, т. к. .

В видимой области спектра, наряду с внутризонным свободными электронами, на оптич. характеристики ряда металлов влияет межзонное поглощение, не описываемое теорией Друде - Зинера. Коэф. поглощения при этом возрастает до 0,2-0,5. В УФ-области при(область III, рис. 1) для всех металлов типичен переход от сильного отражения к прозрачности, вследствие изменения характера поляризуемости среды и знака. Приотклик металлов на эл--магн. воздействие связан с возбуждением излучения внутр. электронных оболочек атомов и аналогичен отклику диэлектриков.

В табл. приведены значения величинпри комнатной темп-ре для нек-рых металлов в видимой и ИК-области. Оптические характеристики некоторых металлов.

Для наклонно падающего света коэф. отражения и поглощения, а также фазовые сдвиги f при отражении зависят от состояния поляризации света. Для s-поля-ризов. излучения величина коэф. отражения R s монотонно растёт с увеличением угла падения зависимостьдля р -поляризов. излучения имеет вид кривой с минимумом при . При и значениясовпадают. Вследствие отличия R P от и от при отражении от металла наклонно падающей линейно поляризов. волны она становится эллиптически поляризованной. Это используется для определения оптич. параметров n и c (см. Френеля формулы ).

Особенности в оптич. поглощении появляются при аномальном скин-эффекте, когда или

Строгая теория здесь основывается на решении кинетич. ур-ния для неравновесной ф-ции распределения электронов по энергиям в поле световой волны. Из теории следует, что существует особое, поверхностное поглощение, к-рое зависит от типа рассеяния свободных электронов на поверхности металла и возникает вследствие пространств, дисперсии проводимости. В области частот(сильно аномальный скинэффект) такой механизм поглощения является единственным, и определяемый им коэф. поглощения равен:

при зеркальном отражении электронов на поверхности и при их диффузном рассеянии. Вклад

механизма существен и на более высоких частотах область слабо аномального скин-эффекта), когда обусловленное им дополнительное [по отношению к (5)] поверхностное поглощение равно:

В (7) P - феноменологич. коэф. Фукса зеркального отражения электроновзависящий от микрогеометрии поверхности. Хотя влияние шероховатой поверхности на рассеяние электронов, строго говоря, не описывается одним параметром р , его удобно использовать как подгоночный. При этом чисто зеркальное отражение (р = 1) свойственно локально гладким поверхностямh - среднеквадратичная высота неровностей, L - корреляц. длина. Для большинства реальных поверхностей (диффузное рассеяние электронов). В этих условиях Аномальный скин-эффект наиб, заметно влияет на ИК-поглощение благородных металлов (рис. 2).

Рис. 2. Зависимости коэффициента поглощения серебра от длины волны при комнатной температуре: 1,3 - расчёт по теории аномального скин-эффекта при р = 0 и р = 1 соответственно; 2 - эксперимент.

В видимой области спектра существует дополнит, поглощение, связанное с возбуждением на шероховатостях локализов. и бегущих поверхностных эл--магн. мод (см. Поверхностные оптические волны) , к-рые диссипативно затухают при распространении вдоль поверхности металла.

Оптич. характеристики металла изменяются при нагревании вследствие температурной зависимости частоты электронных столкновений Согласно существующим представлениям, в величинувносят аддитивный вклад процессы электрон-фононного , межэлектронного и электрон-примесного () рассеяния. При низких темп-pax (- дебаевская темп-pa) коэф. поглощения минимален и определяется электронным рассеянием на поверхности и примесях, а также квантовыми эффектами в электрон-фононном взаимодействии. В среднем и ближнем ИК-диапазоне

где- частота электрон-фононных столкновений при дебаевской темп-ре. Напр., при К на l = 10 мкм-для меди и (р = 1); 4,7*10 -3 (р = 0) - для серебра. При высоких темп-pax осн. вклад в и А вносят электрон-фононные столкновения, частота к-рых линейно растёт с T . Вследствие этого в том же частотном диапазоне

где- не зависящая от T компонента поглощения, - термооптич. коэф.

С появлением лазеров сформировался новый раздел физ. M., в к-ром изучается взаимодействие с металлами интенсивного лазерного излучения. В теории лазерного воздействия развиты осн. представления физ. M. о механизмах поглощения света и передачи поглощённой энергии. При поглощении квантов возрастает кинетич. энергия отд. электронов, к-рая за короткое время (с) перераспределяется между др. электронами в результате межэлектронных соударений, и возрастает темп-pa . Далее эта энергия передаётся решётке за времена 10 -10 с, что приводит к росту решёточной темп-ры (T i ). Через время обе темп-ры выравниваются . Нагрев внутр. слоев осуществляется за счёт электронной теплопроводности. T. к. коэф. поглощения металлов увеличивается с нагревом , то это ведёт к постепенному ускорению темпа разогрева металла лазерным излучением пост, плотности, вплоть до перехода к тепловой неустойчивости. При высоких интенсивностях и коротких воздействиях лазерного излученияможет значительно превышать а поглощение отличаться от равновесного. Помимо непосредств. роста темп-ры, к изменению коэф. поглощения А при лазерном нагреве на воздухе приводит окисление поверхности металла, сопровождающееся образованием поглощающих и интерференционных окисных плёнок, а также кислорода в скин-слой металла. Эти механизмы существенны при воздействии непрерывного . К росту А ведёт также образование на поверхности периодич. рельефа при нагреве металла в . поле падающего излучения и возбуждаемых им поверхностных эл--магн. волн. Лазерное воздействие меняет также индикатрису отражения первоначально зеркальной металлич. поверхности в результате появления заметного диффузного рассеяния света.

Отд. область M. составляют магнитооптич. явления в ферромагнетиках, заключающиеся во влиянии намагниченности на состояние при отражении света от металла или прохождении его через тонкие плёнки (см. Керра эффект магнитооптический) и объясняемые в рамках квантовой теории взаимодействия внеш. и внутр. электронов ферромагнетика и влияния спин-орбитального взаимодействия на поглощение света.

В связи с развитием техн. оптики термин "М." приобрёл ещё один смысл. Под M. понимаются также оп-тич. элементы и системы (в первую очередь зеркала), выполненные из металлов. Они используются в оптич. приборах разл. назначения (микроскопах, телескопах) в качестве экранов, отражателей и др. Широкое распространение получила M. в криовакуумных системах, и в особенности в лазерной технике, где используются металлич. зеркала в резонаторах С0 2 -лазеров. Методами алмазного точения удаётся получать гладкие металлич. поверхности с коэф. отражения 98-99%, обладающие малым рассеянием.

Лит.: Соколов А. В., Оптические свойства металлов M., 1961; Гуров К. П., Основания кинетической теории, M. 1966; Б о r н M., Вольф Э., Основы оптики, пер. с англ. 2 изд., M., 1973; Действие излучения большой мощности на ме таллы, M., 1970; Лифшиц E. M., Питаевский Л. П. Физическая кинетика, M., 1979. M. H. Либенсон

От выбора материала, из которого изготовлена очковая оправа, во многом зависит ее внешний вид, вес, прочностные и антиаллергенные свойства, срок службы. Сейчас для изготовления очковых оправ используется очень широкий спектр материалов: от традиционных пластмасс до бивней мамонта и дерева. У каждого есть своим преимущества и недостатки.

Основными материалами, применяемыми для производства очковых оправ, являются пластмассы и металлы.

Такие элементы очковой оправы, как носоупоры и заушники, контактирующие с кожей, изготавливают из силиконов, ацетата, других пластмасс или металлов. Следует иметь в виду, что некоторые силиконы также могут быть причиной аллергической реакции.

Пластмассовые оправы

• Эфиры целлюлозы
  Среди пластмасс самым популярным остается ацетат целлюлозы. Сегодня на оптическом рынке представлены как оправы из фрезерованного многослойного ацетата целлюлозы, так и вечно модные черные очки. Помимо ацетилцеллюлозы широко используется и пропинат целлюлозы – в основном для литьевых оправ.
• Полиамиды
  В зависимости от производителя эти виды пластмасс имеют те или иные названия: Trogamid, Cristamid, гриламид (grilamid). Полиамиды часто используются для изготовления спортивных очков, так как в число их основных характеристик входят гибкость и прочность.
• Оптил и другие материалы на основе эпоксидных смол
  Оптил – материал, созданный на основе эпоксидных смол; он на 20% легче, чем ацетат. Данный вид пластмассы также используется для изготовления спортивных очков. Кроме того, он обладает выдающимися декоративными свойствами, так как позволяет включать в себя «чужеродные» элементы – кусочки ткани, металла и т.д.

Пластмассовые оправы подразделяются на фрезерованные и литьевые оправы.

Фрезерованные оправы

Основные преимущества:

• высокая механическая прочность при знакопеременных температурах (не ломаются на морозе и не плавятся на жарком солнце);
• простота вставки линз, возможность многократной вставки линз без каких-либо проблем и ограничений;
• прекрасный глянец, отсутствие поверхностных дефектов;
• отсутствие аллергических реакций при длительной носке, т.к. красители находятся в глубине материала;
• цветовой тон, насыщенность и светлота. Светлота — это яркость одного цвета по отношению к яркости другого или к яркости окружающих предметов при одинаковой интенсивности освещения.

Литьевые оправы

Литьевые оправы очков чаще всего окрашивают одним из следующих методов поверхностного окрашивания:

• окрашиванием из водных ванн,
• окрашивание пульверизатором,
• окрашивание кистью.

Окрашивание из водных ванн осуществляется из высокодисперсных водных суспензий красителя. Для интенсификации процесса в окрашивающую ванну, кроме воды и красителей, вводят добавки и поверхностно-активные вещества, активирующие процесс адсорбции красителя. Как правило, этим методом получают оправы с окрашенными в один цвет боковинами или верхней частью.

Для окрашивания пульверизатором приготавливают раствор: полимер + краситель + активатор + растворитель. Этим раствором покрывают оправу, часто через трафарет. Если использовать два-три трафарета при этом, беря каждый раз новый цвет раствора, то можно достичь достаточно хорошего декоративного эффекта.

Окрашивание кистью мало, чем отличается от известного раскрашивания. Окраска, полученная методом поверхностного окрашивания очень нестойкая, краситель со временем мигрирует и обесцвечивается, поэтому оправы очков, окрашенные этим методом, обычно покрывают полиуретановыми, акриловыми или эпоксидными лаками.

Металлические оправы

Покрытия металлических очковых оправ должны обладать не только декоративным эффектом, но и обеспечивать коррозионную защиту изделия.

Перед нанесением покрытий металлические оправы подвергаются следующим операциям: химическое и электрохимическое обезжиривание и травление, обезжиривание в органических растворителях и щелочных растворах, ультразвуковая очистка.

Методом электролитического осаждения (гальванотехника) наносят следующие виды металлических покрытий:

• никель и хром (защита пленкой из коррозионно-стойких металлов);
• покрытие золотом, его сплавами, палладием и родием (защита пленкой из благородных металлов);
• анодно-оксидное покрытие (защита образованием оксидной пленки).

Кроме гальванотехники используют также:

• лакокрасочные технологии (пневмораспыление, окунание);
• напыление порошкообразных полимерных покрытий (на установке для напыления во взвешенном слое полимерного порошка);
• нафорез (осаждение суспензии лакокрасочного материала на поверхность металлической оправы в анодно-катодной ванне),
• вакуумные покрытия. Новый вид вакуумных технологий — метод ионного нанесения покрытий с помощью несбалансированных магнетронов.

Нитриды титана, циркония и хрома, нанесенные методом тонкодисперсной керамики создают интересный декоративный эффект.

Все большее число металлических оправ изготавливается из гипоаллергенных безникелевых сплавов. Современные технологии позволяют окрашивать металл в самые яркие и разнообразные цвета.

Новые технологии обработки материалов позволяют сделать металл почти мягким и комфортным на ощупь, во многих моделях из металла используются наконечники заушников, при изготовлении которых применяется каучук, что улучшает фиксацию очков и повышает их комфортность.

Преимущества металлических оправ:

• металлические оправы тоньше;
• только из металла можно сделать максимально «незаметную» оправу (к чему стремится сегодня значительное число носителей очков), особенно это касается безободковых и полуободковых оправ);
• металл прочнее пластмассы.

Виды металлов, использующиеся для изготовления оправ:

• Сталь
  Среди металлических оправ все большее распространение приобретают оправы из нержавеющей стали. Производители оправ ценят такие ее свойства, как устойчивость к коррозии, гипоаллергенность, гибкость, легкость, долговечность. Ее более широкому распространению в очковой оптике препятствует достаточно высокая стоимость; кроме того, сталь становится хрупкой при воздействии высоких температур.
• Алюминий
  В настоящее время увеличивается число изделий из различных сплавов алюминия. Этот материал в 3 раза легче, чем сталь, и в 2 раза легче, чем титан. Из листов алюминиевого сплава можно делать фрезерованные оправы, устойчивые к коррозии. Сегодня алюминий считается одним из самых перспективных материалов для очковой оптики – он такой же прочный и коррозиестойкий, как мельхиор, и при этом намного легче.
• Металлы с памятью
  В этой категории различают две группы: медные и титановые сплавы. Благодаря своей высокой эластичности оправы, изготовленные из этих сплавов, после деформации могут вернуться к исходной форме. При своей легкости они более прочные и гибкие, чем оправы из пластмассы.
• Бериллий
  Данный металл часто используется для укрепления сплавов. Он легкий и очень твердый.
• Бронза
  Этот сплав латуни и меди иногда используется при изготовлении заушников. Благодаря своей упругости обладает высокой ударопрочностью.
• Кобальт Данный металл широко применяется в Японии, он очень прочен, используется в сплавах, хорошо подходит для изготовления очень тонких оправ.
• Мельхиор
  Как известно, это сплав меди (основа), никеля марганца и железа. В очковой оптике используются различные варианты мельхиора, различающиеся точным составом и долей каждого из компонентов сплава. К мельхиору обращаются при изготовлении практически 80% металлических оправ, так как он является очень экономичным и с ним легко работать на производстве. Недостатком мельхиора можно назвать довольно высокое содержание никеля, что делает необходимым нанесение защитной пленки. Мельхиор часто используется в сочетании с монелем. Применяется для изготовления комплектующих.
• Монель
  Это сплав никеля с медью (причем никель составляет более 50%) с добавлениями железа и марганца. Монель очень широко используется для изготовления мостиков и проемов оправы. Монель обладает высокой прочностью и устойчивостью к коррозии, достаточно гибок для того, чтобы обеспечить удобство в работе с ним.
• Золото
  Чистое золото обладает повышенной коррозиестойкостью и высокой химической устойчивостью. Использование сплавов повышает прочность золота и снижает стоимость очков. Для изготовления очков из массивного (чистого) золота применяются сплавы из золота от 10 до 24 карат. Золотой массив — слишком мягкий материал, легко поддается деформации, оправы из него требуют особого бережного отношения.
• Золотые покрытия
  Существует много техник нанесения золотого покрытия – например, гальванический метод или метод нанесения накладного золота. Толщина покрытия должна быть не менее 3 мкм. Помимо этого делают оправы с золотым напылением – толщина такого покрытия составляет от 0,25 до 0,5 мкм.
• Титан – сегодняшняя звезда среди материалов, используемых для изготовления очков. Он гипоаллергенен, устойчив к коррозии, в числе его достоинств – легкость, прочность, устойчивость к воздействию высоких температур. Помимо титана в оптике широко используются и титановые сплавы, в частности разработанные компанией Charmant . Сплавы Excellence Titanium (применяется в изготовлении оправ коллекции LINE ART by Charmant ) и Z-Titanium (применяется в изготовлении коллекции Z-TITAN by Charmant ).

Природные оправы

Из природных материалов в очковой оптике используются: определенные сорта дерева (например, эбеновое), натуральный мех, кожа, рог буйвола и черепахи.

Благодаря своей экологичности и высоким эстетическим качествам природные материалы не выходят из моды, а оправы, изготовленные с их элементами, относятся к классу элитных.

Современные роговые оправы – это ощущение благосостояния и изысканности с выдающимся комфортом при ношении. Их отличает легкость и такие важные преимущества, как: уникальность каждого изделия потому, что обработка рога – это классический ручной труд настоящего мастера; анти-аллергичность по отношению к коже лица; удобство при ношении, когда в местах соприкосновения с кожей поверхность оправы становится матовой и слегка шероховатой, что позволяет оправе прочно фиксироваться на лице.

До сих пор мы рассматривали распространение света в непроводящих изотропных средах. Теперь обратимся к оптике проводящих сред, главным образом металлов. Обычный кусок металла состоит из небольших кристаллов, ориентированных случайным образом. Монокристаллы заметных размеров встречаются редко, но их можно приготовить в лаборатории. Оптические свойства кристаллов рассматриваются в гл. 14. Очевидно, что совокупность случайным образом ориентированных кристаллов ведет себя как изотропное тело, а поскольку в проводящей изотропной среде теория распространения света значительно проще, чем в кристалле, мы довольно подробно рассмотрим ее здесь.

Согласно § 1.1 проводимость связана с выделением джоулева тепла. Это - необратимое явление, при котором электромагнитная энергия исчезает или, точнее, превращается в тепло, в результате чего электромагнитная волна в проводнике затухает. Вследствие чрезвычайно высокой проводимости металлов этот эффект в них сюль велик, что они практически непрозрачны. Указанное свойство позволяет металлам играть важную роль в оптике. Сильное поглощение сопровождается высокой отражательной способностью, так что металлические поверхности служат прекрасными зеркалами. Частичное проникновение света в металл (хотя глубина проникновения и мала) дает возможность получать информацию о константах металлов и механизме поглощения да наблюдений отраженного света.

Вначале мы чисто формально рассмотрим результаты, вытекающие из наличия проводимости, а затем кратко обсудим простую, до некоторой степени идеализированную физическую модель этого явления, основанную на классической электронной теории. Такая модель дает лишь грубое объяснение некоторым из наблюдающихся эффектов; более точную модель можно создать лишь с помощью квантовой механики, однако это выходит за рамки настоящей книги. Формальную теорию мы применим к двум проблемам, представляющим практический интерес: к оптике слоистых сред, содержащих поглощающий элемент, и к дифракции света на металлической сфере.

Чрезвычайно привлекательной математической особенностью теории является то, что наличие проводимости можно учесть, просто вводя вместо вещественной диэлектрической проницаемости комплексную (или комплексный показатель преломления). В металлах преобладает мнимая ее часть.

§ 13.1. Распространение волн в проводнике

Рассмотрим однородную изотропную среду с диэлектрической проницаемостью , магнитной проницаемостью и проводимостью а. Используя материальные уравнения (1.1.9) - (1.1.11), а именно

запишем уравнения Максвелла в виде

Легко видеть, что для электромагнитного возмущения, падающего извне на проводник, мы можем заменить (3) уравнением . Действительно, если мы применим операцию дивергенции к уравнению (1) и используем (3), то получим

Дифференцируя уравнение (3) по времени, найдем

Исключая из двух последних уравнений, получим

или после интегрирования

Таким образом, видно, что любая плотность электрического заряда экспоненциально уменьшается со временем. Время релаксации чрезвычайно мало для любой среды, обладающей заметной проводимостью. Для мегаллов это время значительно меньше периода колебаний волны; например, для света в оранжевой области видимого спектра период колебаний равен сек, тогда как для меди порядка сек. Для любого разумного значения , которого можно ожидать, так мало по сравнению с периодом световой волны, что в металле всегда практически равно нулю. Тогда уравнение (3) можна переписать в виде

Из (1) и (2) после исключения Н и использования (7) следует, что Е удовлетворяет волновому уравнению

Наличие члена с означает затухание волны, т. е. при распространении через, среду волна постепенно ослабевает.

Если поле строго монохроматично и обладает циклической частотой т. е. если Е и Н имеют вид то производная и уравнения (1) и можно переписать следующим обрйзом:

Тогда уравнение (8) примет вид

Если в эти уравнения ввести величину

то они формально станут идентичными с соответствующими уравнениями для непроводящих сред, где фигурирует вещественная диэлектрическая проницаемость .

Аналогия с непроводящими средами станет еще ближе, если, кроме комплексного волнового числа и комплексной диэлектрической проницаемости ввести также комплексную фазовую скорость и комплексный показатель преломления которые по аналогии с (1.2.8), (1.2.12) и (1.3.21) определяются как

Материалы, используемые в изготовлении оправ

Гриламид - э то очень пластичный, прочный, не ломающийся материал. Легче, чем обычный пластик, не высыхает со временем. Он используется для изготовления очков из-за высокой устойчивости к высоким температурам - очки из Grilamid в жаркий день можно спокойно оставлять на приборной доске автомобиля. Кроме того, полимер обладает высокой гибкостью, ударопрочностью, малым весом. Он также хорошо сохраняет форму и устойчив к воздействию ультрафиолетовых лучей. Grilamid производит швейцарская компания EMS-Grivory.

Делая вывод - гриламид - сверхлегкий и долговечный полимерный материал, обеспечивающий оправам легкость, гибкость, термостойкость, удобную посадку на лице и долгий срок службы.

Ацетат целлюлозы . Сегодня на оптическом рынке представлены как оправы из фрезерованного многослойного ацетата целлюлозы (фрезерованного пластика ), позволяющего добиваться красивых сочетаний цвета и позволяющего дизайнерам реализовыввать лучшие свои идеи в оправах. Ацетат целюлозы это и вечно модные черные очки.

Помимо ацетилцеллюлозы широко используется и пропинат целлюлозы - в основном для оправ из "литьевого" пластика . Ацетат целлюлозы (в СССР его называние было "Этрол") держит уверенное первое место в грузообороте планеты. Фрезерованный пластик обладает лучшими термо- и образиво- устойчивыми показателями, нежели литой пластик, что сказывается, в том числе и на цене оправ. Фрезерованный пластик окрашен изнутри, что препятствует проявлению аллергических реакций от краски на кожи человека в очках, в отличии от литого пластика, окрашиваемого снаружи. Ацетат тяжелее пропината, что, по ощущениям, придает оправам из фрезерованного пластика солидность.

Сталь . Среди металлических оправ все большее распространение приобретают оправы из нержавеющей стали. Производители оправ ценят такие ее свойства, как устойчивость к коррозии, гипоаллергенность, гибкость, легкость, долговечность. Ее более широкому распространению в очковой оптике препятствует достаточно высокая стоимость; кроме того, сталь становится хрупкой при воздействии высоких температур.

Алюминий . В настоящее время увеличивается число изделий из различных сплавов алюминия. Этот материал в 3 раза легче, чем сталь, и в 2 раза легче, чем титан. Из листов алюминиевого сплава можно делать фрезерованные оправы, устойчивые к коррозии. Сегодня алюминий считается одним из самых перспективных материалов для очковой оптики - он прочный и коррозиестойкий, и при этом очень легкий.

Титан - сегодняшняя звезда среди материалов, используемых для изготовления очков. Он гипоаллергенен, устойчив к коррозии, в числе его достоинств - легкость, прочность, устойчивость к воздействию высоких температур. Помимо титана в оптике широко используются и титановые сплавы, B-titan, IP-titan, Z-titan.

Сплавы никеля, кобальта, меди, латуни, золота, железа, и марганца в различных сочетаниях.

Металлические оправы имеют ряд преймуществ, основными из которых являются прочность, легкость, незаметность. И ряд недостатков. Цветные металлы являются аллергенами, металл холодный материал.

Введение - очковые линзы

Дизайн очковых линз

Приложение.

I Введение.

Существующий рынок очковых линз поделен между несколькими брендами. 75% мирового рынка занимает бренд ESSILOR (Франция) - включает в себя бренд SHAMIR (Израиль). Второе место занимает японский бренд HOYA. Таким образом, оптика «сайт » предлагает своим клиентам продукцию, зарекомендовавшую себя повсеместно. Благодаря оптике «сайт» любой житель Евразии имеет возможность приобрести современную линзу для очков в недельный срок.

ESSILOR - мировой производитель очковых линз в 100 странах. Основана в 1972 г. путем объединения двух оптических компаний ESSEL (1849 г.) и SILOR (1931 г.)

HOYA - передовая высокотехнологичная компания основанная в 1941 г. в Токио.

II Дизайн очковых линз.

Hilux - популярный сферический дизайн очковых линз компании HOYA. Доступен в широком ассортименте материалов и долговечных покрытий. Прекрасный выбор для низких рефракций.

Стандартный сферический дизайн;

Nulux - асферический дизайн компании HOYA гарантирует плоскую поверхность для более эстетичного внешнего вида. Рекомендован при высоких рефракциях. (После 40 лет необходима адаптация - до 2-х недель). При реализации асферических японских линз, в случае возрастного клиента, рекомендуется привыкнуть в к «асферике» через приобретение более дешевых асферических линз)

Асферический утонченный дизайн;

Широкие поля зрения.

AS - префикс в обозначении асферического дизайна очковых линз ESSILOR. Например AS Ormix 1,61 - где AS указывает на асферический дизайн, Ormix - материал линзы, 1.61 коэффициент преломления свойственный данному материалу.

III Материалы, используемые для изготовления очковых линз.

1,67 EYNOA - тонкий и элегантный материал непревзойденного качества от компании HOYA. Превосходное сочетание четкости и комфорта зрения, стиля жизни, с высокой термоустойчивостью и прекрасной агдезией (сцепление поверхностей разнородных твёрдых и/или жидких тел - в случает оптики - идеальны для нанесения покрытий, покрытие не облезет):

Термоустойчивые, нет деформаций, идеальны для нанесения покрытий;

Защита от UV 100%.

1,60 EYAS - самый сбалансированный материал компании HOYA. Бестселлер продаж уже 15 лет, является лучшим выбором для винтовых, втулочных и лесочных оправ.

Крепкий и гибкий, легкий в обработке (сверление и нарезание канавки);

Защита от UV 100%.

1.53 PNX (PENTAX схож с TRIVEX) - характеризуется исключительной ударопрочностью, несравненной легкостью и прекрасным качеством оптики, как поликарбонат, только еще и гибкий. Предлагается для ограниченного набора детских и безободковых оправ - проконсультироваться с руководством оптики.

Прекрасный выбор для средних и слабых рефракций;

Самый легкий полимер;

Высокое число Аббе, с низкими хроматическими абберациями;

Крепкий и гибкий. Для детских, безободковых и спортивных/полуспортивных оправ.

1.50 CR-39 Международный стандарт. Этот материал прекрасно зарекомендовал себя на протяжении многих лет

1.61 Ormix тонкая и удобная линза для слабых и средних коррекций Материал Ormix ® от Essilor позволяет получит линзы на 20% более тонкие, чем из материала Orma, что обеспечивает более эстетичный вид для Ваших очков. Он подходит для всех видов оправ.

Защита от UV 100%, отсечка до 400 нм.

1.61 SHARP материал среднего ценового диапазона. На 25% тоньше и 30% легче, чем обычные полимерные линзы. На 50% легче, чем линзы из стекла:

Защита от UV 93%, UVA-UVB 100%, UVC - нет, отсечка 392 нм.

1.56 FSV еще один «средний материал» На 25% тоньше и 30% легче, чем обычные полимерные линзы. На 50% легче, чем линзы из стекла. Хуже SHARP по физическим свойтвам (число Аббе, UV-фильтр), но доступен с топовыми покрытиями.

Линза геометрически утонченная и облегченная

ƒ - Оптимальный выбор: от +4,00 до -6,00

Защита от UV 93%, UVA- 100%, UVB-99%, UVC - нет, отсечка 375 нм.

1.5 Orma - тот же CR-39, под другим названием от ESSILOR - обладает всеми минусами CR-39, изготавливаясь путем спекания сырья, является пористым - легко загрязняется с течением времени, абсолютно не подходит для безободковых оправ, ограниченно годен для оправ на леске. Желтеет со временем. Но легко тонируется и благодаря цене, доступен.

Защита от UV 93%, UVA-UVB 100%, UVC - нет, отсечка 355 нм.

IV Покрытия, применяемые в очковых линзах.

Crizal Prevencia - самое совершенное покрытие ESSILOR благодаря инновационной технологии Light Scan, оно защищает глаза от вредного сине-фиолетового света и пропускает полезный сине-голубой свет, необходимый для общего хорошего самочувствия. Покрытие сохраняет все преимущества покрытия Crizal Forte UV - защищает от УФ-излучения, отраженного от задней поверхности линзы, а линзу - от бликов, царапин, пятен, капель воды и пыли.

С rizal Forte UV - покрытие ESSILOR обладает непревзойденными водоотталкивающими свойствами, повышает прочность линзы, защищает линзу от царапин, прилипания пыли и жира, воды, появления отпечатков пальцев. Обеспечивает самую высокую прозрачность линзы и контрастное зрение. Обеспечивает максимальную защиту глаз от УФ-излучения

Crizal Alize+ UV ESSILOR с улучшенным верхним слоем еще больше повышает устойчивость линзы к загрязнению, прилипанию пыли и жира, появлению отпечатков пальцев. Обеспечивает максимальную защиту глаз от УФ-излучения

Crizal Easy UV - новинка в ассортименте покрытий ESSILOR , которая является базовым покрытием в семействе Crizal. Покрытие обладает хорошей устойчивостью к пятнам, защищает линзу от царапин, появления отпечатков пальцев. Обеспечивает максимальную защиту глаз от УФ-излучения.

Trio ESSILOR защищает линзу от царапин, воды и жирных пятен. Обеспечивает высокую прозрачность линзы и контрастное зрение.

Supra ESSILOR защищает от царапин и других поверхностных повреждений.

BlueControl - LCD телевизоры, LED компьютеры, смартфоны, планшеты и GPS устройства излучают синий свет. Чрезмерное воздействие синего спектра приводит к усталости глаз и бессоннице. HOYA BlueControl это покрытие, которое нейтрализует синий свет, исходящий от цифровых устройств. Обеспечивает глазам комфортное зрение и лучшую контрастность изображения. Свет воздействует на организм человека, в частности, гармональный фон, в известных телефонах известой компании предусмотрена функция вечерней подстветки дисплея - для перехода организма ко сну - экран меняет холодные белые цвет на более теплые тона, подготавливая организм ко сну и вырабатывая мелатонин - гармон сна. К тому же, проснувшийсь и взглянув в экран телефона, чеовек дает организму сигнал - пора просыпаться. Это происходит потому что видимый синий спектр излучения (400-450нм) светодиодов дисплея совпадает со спектром света в яркий полдень. Особенно важно пользоваться защитой, созданой производителями линз Японии, Франции, Германии и Американским производителям специальной краски для линз, во время работы за компьютером, так как сетчатка глаза испытывает двадцатикратное повышения нагрузки при ферментации белка при трансформации фотона света в электромагнитный импульс для глазного нерва. Аккуратно нужно пользоваться покрытием Bleu Blocker людям с нестабильным гармональным фоном.

UV Control - является уникальным покрытием, которое защищает Ваши глаза от ультрафиолета, отраженного от задней поверхности линзы. Вместе с материалами компании HOYA , UV Control гарантирует 100% защиту от UV.

Hi -Vision LongLife - непревзойденное качество покрытий компании HOYA .

Самое прочное и устойчивое к царапинам покрытие в мире;

В 5 раз устойчивее к царапинам, чем стандартное покрытие компании HOYA;

Линзы упакованы в алюминиевые пакеты для сохранения гарантии качества.

В подтверждение качества покрытия, компания дает на него 3 года гарантии.

SUPER Hi- Vision - антирефлексное покрытие премиум категории компании HOYA .

Супер прочное- минимальный риск появления царапин;

В 3 раза более устойчивое к царапинам, чем стандартное покрытие компании HOYA;

В подтверждение качества покрытия, компания дает на него 2 года гарантии.

Доступно со всеми полимерными материалами (рецептурными и складскими), включая фотохромную технологию.

Hi- Vision Aqua - стандартное антирефлексное покрытие компании HOYA .

Прекрасно устраняет раздражающие блики;

Благодаря технологичному подходу компании HOYA к упрочняющему покрытию, обеспечивает прекрасную адгезию;

В подтверждение качества покрытия, компания дает на него 1 год гарантии.

Доступно с материалами 1.50, PNX 1.53, Eyas 1.60 (склад и рецептура), включая фотохромную технологию.

Hard Coat - стандартное упрочняющее покрытие компании HOYA .

Обеспечивает минимально необходимую защиту от царапин.

Документ - информационная собственность ИП ФАТЕЕВА В.. Копирование, распространение, использование данных материалов в целях отличных от познавательных, копирование и распространение материалов, повлекшая нанесение материального вреда оптике «сайт » или угрожающая его нанесением преследуется согласно законам Российской Федерации. Структура и содержание информационных данных на страницах документа, является информационной собственностью оптики «сайт ». Чтение документа подтверждает Ваше согласие с вышеозвученной информацией и заключение оферты с оптикой «сайт » на указанных выше условиях. Copyright сайт Visus Optic 2015