Technische Optik in der Praxis

5.3 Differentielle Änderungen der Brechzahl 141
grundsätzlich nicht vermieden werden können, ist bei hochpräzisen optischen
Bauteilen eine Justiermöglichkeit vorzusehen, um solche Einflüsse zu kompensieren;
andernfalls kann bei den Anforderungen an die Konstruktion eine
größere Toleranz zugelassen werden, wodurch in der Regel Kosten eingespart
werden.
5.3.2 Schmelzschwankungen
Es wurde schon hingewiesen, daß die Brechzahlen in den Glaskatalogen Richtwerte
sind, d. h. daß der Hersteller bemüht ist, jeweils Gläser mit Daten
möglichst nahe an den Katalogdaten herzustellen. Dies kann aber aus technischen
Gründen nicht exakt erzielt werden. Ein Grund hierfür ist, daß die
Zusammensetzung des Glases bei einer Genauigkeit der Brechzahl von 10 −5
ebenfalls etwa 10 −5 betragen muß. Das bedeutet aber, daß die Zusammensetzung
des Gemenges auf 10 −5 genau kontrolliert und eingestellt sein muß. Notwendig
hierzu ist auch, daß die Reinheit der Rohstoffe für die Hauptkomponenten
der Glaszusammensetzung ebenfalls auf mindestens 10 −5 bekannt sein
muß. Hinzu kommt, daß die Schmelzführung (Zeiten, Temperaturen) ebenfalls
sehr genau sein muß. Die Einhaltung all dieser Forderungen ist schwierig.
Daher sind Schmelzschwankungen bei einigen der hochpräzisen Daten
der optischen Gläser unvermeidlich. (Entsprechendes gilt in dieser Hinsicht
auch für Kristalle!) Die relative Größe der Schmelzschwankungen können bei
den Brechzahlen bis über 10 −3 und bei der Abbe-Zahl bis zu 10 −2 liegen. Bei
anderen Größen, die mit geringerer Präzision gemessen werden, ist u. U. der
Einfluß von Schmelzschwankungen gar nicht festzustellen.
Um die größere Meßgenauigkeit bei den Brechzahlen für die Konstruktion
vonLinsenundpräzisen optischen Bauteilen ausnutzen zu können, empfiehlt
sich daher, mit dem Glas jeweils das zugehörige Meßprotokoll über
die Brechzahl anzufordern. In geringem Maß gibt es aber auch noch Korrekturmöglichkeiten
für die Brechzahl und die Dispersion, worauf im folgenden
Abschnitt näher eingegangen wird.
5.3.3 Einfluß der Kühlgeschwindigkeit, Relaxation
Bei der Herstellung der Gläser wird der statistisch ungeordnete Zustand
der Schmelze eingefroren. Energetisch tiefer als der ungeordnete Zustand
eines Glases ist bei Festkörpern der wohlgeordnete Kristall. (Bei einem Glas
wird auf Grund kinetischer Behinderung der ungeordnete Zustand eingefroren.)
Aber selbst in dem ungeordneten Zustand gibt es unterschiedliche
Grade für die Nahordnung. Dies ist mit Änderungen in der Brechzahl verbunden.
Gibt man dem Glas genügend Zeit und hebt die Behinderung durch
Temperaturerhöhung auf, so wird das Glas auf einen Zustand mit weniger
Energie zustreben oder relaxieren. (Damit ist in der Regel eine Brechzahlerhöhung
verbunden.) Hierzu ist erforderlich, daß die Bindungen zwischen
den Glas-Ionen auf Grund der thermischen Energie mit hinreichender