Influencia de la superficie en la calidad óptica del vidrio

Influencia de la superficie en la calidad óptica del vidrio

Una propiedad importante del vidrio y determinante en algunas de sus aplicaciones, es el comportamiento y la interacción de la luz con este material

Caracterización geométrica de una superficie

Calidad óptica del vidrio

Descripción de la superficie del vidrio plano flotado

Influencia a la superficie en la calidad óptica

El recorrido de los rayos a través de él o al reflejarse en su superficie no sea alterado respecto de la trayectoria esperada.

Es buena cuando

Factores capaces de modificar en el vidrio la trayectoria de los rayos

Comportamiento de los rayos en algunas aplicaciones del vidrio

Variación local del índice de refracción

Existencia de defectos puntuales

Variación de la geometría de la superficie

Alteraciones de la rugosidad superficial

son

Los vidrios ópticos representan el producto más exigente en calidad

El vidrio plano flotado demanda calidades intermedias según sus diversas aplicaciones.

• En un nivel de exigencia inferior podríamos considerar el vidrio hueco para la fabricación de botellas y frascos

En ciertas aplicaciones del vidrio como son la fibra de refuerzo o de aislamiento la calidad óptica del vidrio no es valorada en el producto final

Dos aplicaciones especiales en las cuales se modifica intencionadamente la trayectoria de los rayos son los vidrios translúcidos y opacos

Cuando queremos caracterizar una superficie medimos las diferencias de la misma respecto a una superficie geométricamente ideal

Los métodos de medida se clasifican

Defecto de forma

Ondulación

Rugosidad de primer orden periódica o pseudo periódica

Rugosidad de segundo orden o aperiódica

son

Contacto mecánico como el perfilómetro o el microscopio AFM (opto-mecánico)

Ópticos que pueden estar basados en fenómenos de: interferometría, difusión o reflexión luminosa

Electrónicos - Como pueden ser la microscopía de efecto túnel o la electrónica

Defectos de forma

Rugosidad

Ondulación

Por el proceso de fabricación, la superficie del vidrio flotado es remarcadamente lisa

Presenta una rugosidad quadrática media (Rrms)

El pulido mecánico del vidrio sodocálcico degrada esta rugosidad

Solo con el uso de substratos especiales, como vidrio vitrocerámico óptico y técnicas muy perfeccionadas de pulido

Se obtienen resultados de rugosidad ligeramente inferiores a los del vidrio flotado

El vidrio float presenta como característica una alineación de este tipo de defectos en el sentido de avance del vidrio en su proceso de fabricación

Defectos dióptricos

Defectos de ondulación

cuando generen una diferencia de espesor entre las dos caras del vidrio

Este tipo de defectos producen un efecto de lente óptica

Desvían la trayectoria de los rayos por lo que son también conocidos como distorsiones ópticas

Reciben el nombre de corrugación o microcorrugación

Por el paralelismo de sus caras, no distorsionan la imagen en transmisión

Su origen está asociado a las condiciones de estirado dentro del baño de estaño

Para caracterizar estos tipos de defectos usamos dos técnicas:

Perfilometría mecánica

Ombroscopía en reflexión

Dentro del proceso de fabricación existe una terminología específica para describir estos defectos según su morfología

Estos defectos están generados por un recocido defectuoso del vidrio

Si el enfriamiento del vidrio durante el paso del vidrio del estado plástico al rígido se realiza inadecuadamente

Se producen en su seno tensiones mecánicas que aparecerán en el producto final

Pueden generar estos defectos de forma

La calidad de la imagen reflejada en la superficie

La calidad de la imagen transmitida a través del vidrio

La calidad óptica exigida al vidrio en transmisión depende del tipo de aplicación al que sea destinado

Influencia a la superficie en la calidad óptica,

Reflexión

Es una modificación que se produce en la dirección de una onda o de un rayo. Dicho cambio tiene lugar en el espacio que separa dos medios, lo que hace que la onda o el rayo vuelva a su medio original. Aquí la luz no atraviesa ningún medio

Refracción

Modificación en la dirección y velocidad de una onda al cambiar el medio en que se propaga. Aquí la luz atraviesa el medio

Absorción

La absorción de la luz es el proceso por el cual dicha radiación es captada por la materia. La luz no atraviesa, ni rebota, ni bordea el medio, sino que el medio se la queda.

Transmisión

La transmisión ocurre cuando la luz atraviesa una superficie u objeto. Hay 3 tipos de transmisión: directa, difusa o selectiva