玻璃的熱光性質(zhì)

根據(jù)量子理論,隨著溫度的升高,玻璃折射率的改變△n取決于兩個(gè)方面：由玻璃熱膨脹引起的密度減小及電子振動(dòng)的本征頻率下降引起的紫外系數(shù)限向長(zhǎng)波方向移動(dòng)。前者導(dǎo)致△n的降低（△n_a­），后者引起△n的增大（△n_k­），兩者相加而得到的增量△n與溫度T相對(duì)應(yīng)。玻璃的熱膨脹系數(shù)越大，則在給定波長(zhǎng)條件下△n值也越大。

下圖所示的曲線中點(diǎn)H對(duì)應(yīng)與硅酸鹽玻璃在室溫20℃時(shí)的折射率。溫度升高到t₂，這時(shí)盡管玻璃的密度減小了，但折射率還是在增加。這說明，此時(shí)系數(shù)限移動(dòng)的影響大于因玻璃熱膨脹產(chǎn)生的影響。低于20℃，折射率先下降，在t₁時(shí)達(dá)到極小值，然后隨溫度上升折射率又增加，后者是由于溫度下吸收極限很小移動(dòng)而引起的。在退火溫度區(qū)域中，從t₂到t₃時(shí)，由于玻璃向液態(tài)轉(zhuǎn)變而使其密度明顯減小，所以玻璃折射率突然下降。

對(duì)絕大多說磷酸鹽玻璃和硼酸鹽玻璃而言，由于其△n_k值小于△n_a值故隨溫度的升高，其折射率連續(xù)下降。相反地，由于石英玻璃的熱膨脹系數(shù)很小，直到600℃之前，其折射率一直是隨溫度的升高而單調(diào)地增加。