§ 94. Способы изготовления линз и зеркал

Основным материалом, применяемым для изготовления линз, призы и других оптических деталей, служит оптическое стекло. Стекло прозрачно и может быть очень однородным. Весьма важно, что стекло обладает стойкостью по отношению и к механическим и к химическим воздействиям. Поэтому детали из стекла могут быть обработаны с большой степенью точности, и приданная им в результате обработки форма остается впоследствии неизменной.

Оптические свойства стекла (в первую очередь показатель преломления) можно изменять в довольно широких пределах путем надлежащего изменения его состава. Основной составной частью стекол является кремнезем . К нему добавляются окислы других элементов: натрия, калия, кальция, бария, алюминия, бора, свинца и т.п. В зависимости от рода примесей и их количества меняются оптические свойства стекла.

Оптическое стекло, предназначенное для изготовления той или иной оптической детали, вначале распиливается и грубо обдирается под надлежащий размер. Затем производится шлифовка и полировка детали. Обработка оптических деталей должна, как правило, производиться с весьма большой точностью (отклонение от заданной  кривизны поверхности не должно превышать ). Требования к точности здесь примерно в 500 раз больше, чем при обычной обработке механических деталей, производимых с механическими измерителями. Поэтому для контроля качества обработки обычно применяются специальные оптические методы, основанные на явлении интерференции.

У зеркал, применяемых в быту, отражающий слой нанесен с обратной стороны стеклянной стороны стеклянной пластинки и может быть виден только через стекло. Этот слой наносится химически, путем осаждения слоя металлического серебра  из раствора  с добавлением к нему определенных веществ. Такой слой, защищенный обычно с задней стороны лаком, а затем картоном или деревом, а с передней — стеклом, весьма прочен.

Однако для зеркал, применяемых в научных исследованиях, этот способ не пригоден, ибо полученное таким образом зеркало дает добавочное слабое (около 5%) отражение от наружной поверхности стекла, а лучи, отраженные от металлического слоя, должны пройти слой стекла, что несколько меняет их направление и сильно усложняет расчет зеркал. Поэтому в оптических зеркалах хорошо отражающий слой металла наносится на тщательно отшлифованную и отполированную поверхность стекла снаружи. Обычно применяют слой серебра или алюминия, нанесенный путем испарения в вакууме или путем катодного распыления. Свежий слой этих металлов дает коэффициент отражения до 90% и более. С течением времени отражающая способность зеркал с «наружным» покрытием ухудшается. В последнее время стали получать очень стойкие зеркала с весьма высоким коэффициентом отражения, до 95% и более, покрывая стекло несколькими слоями различных (не металлических!) материалов строго рассчитанной толщины. Высокие отражающие свойства таких многослойных покрытий основаны на явлениях интерференции света.