Cours Technologie Des Verres Optiques PDF

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Cours technologie des verres Zouari Mourad 12/02/2021 Les amétropies L’astigmatisme L’astigmatisme est une déformation de la vision dont l’origine est souvent une Hypermétropie Astigmatisme irrégularité de la courbure de la cornée. Myopie Dans la zone déformée, l’indice de réfraction n’est pas le même que dans les autres zones, si bien que les rayons ne sont pas transmis correctement. Les matériaux des verres optiques Selon l’importance et le type de déformation, une personne astigmate aura une vision floue des lignes verticales, horizontales ou obliques. Cours technologie des verres Cours technologie des verres Cours technologie des verres Zouari Mourad Zouari Mourad Zouari Mourad Définition d’un verre ophtalmique La myopie Le matériau La myopie est un vice de réfraction Le matériau est un des éléments constitutifs du verre, presque toujours dû à un allongement de l’axe antéro- son rôle est , non seulement de participer à créer la postérieur du globe ou à une trop Verre servant à restaurer une grande convergence de l’œil. fonction correctrice du verre, mais, également de servir vision nette aux personnes L’image se forme en avant de la de support à l’empilement d’un ou plusieurs rétine. amétropes ; il s'agit d'une traitements. lentille pour corriger les De ce fait, le myope distingue mal amétropies de l’œil optique les objets situés à l’infini : le sujet les placée devant l’œil voit flous. L’accommodation ne commence à jouer son rôle qu’à faible distance et ne permet de voir que des objets très rapprochés. C’est l’anomalie la plus répandue Cours technologie des verres Cours technologie des verres Cours technologie des verres Zouari Mourad Zouari Mourad Zouari Mourad Les amétropies L’hypermétropie Les matériaux minéraux Les amétropies sont des anomalies de la réfraction L’image des objets éloignés Le verre minéral est un matériau se forme en arrière de la solide et amorphe (qui n’a pas de l’œil, congénitales ou acquises, caractérisées rétine et la vision est floue. La de forme cristallisé) , dur et par une mauvaise mise au point des images correction de cette erreur de cassant à température ambiante réfraction se fait avec des rétiniennes venant d’objet situés à l’infini ou par un verres convergents. et qui prend un état visqueux à haute température. effort de mise au point. Elle se traduit surtout par une fatigue visuelle permanente. Il est obtenu par la fusion à Les objets proches sont environ 1500 °C d’un mélange difficiles à voir. d’oxydes comme ceux de Les hypermétropies Silicium, Calcium, Sodium, importantes se traduisent par Potassium, Plomb, Baryum, une vision floue de loin et de Titane, Lanthane, etc Cours technologie des verres près Cours technologie des verres Cours technologie des verres Zouari Mourad Zouari Mourad Zouari Mourad Cours technologie des verres Zouari Mourad 12/02/2021 Les matériaux organiques Les étapes de fabrication Les étapes de fabrication Les matières organiques peuvent être divisées en 2 groupes : Préparation du monomère Assemblage des moules Remplissage Polymérisation Démoulage Cours technologie des verres Cours technologie des verres Cours technologie des verres Zouari Mourad Zouari Mourad Zouari Mourad Matières organiques thermodurcissables Matières organiques thermoplastiques CARACTÉRISATION DES MATÉRIAUX Le monomère est approvisionné de l’industrie Le matériau de base se présente sous la forme de Propriétés optiques, pour le calcul de la fonction chimique sous la forme liquide granulés qui sont ramollis par chauffage pour être dioptrique et le contrôle des performances optiques, injectés dans des moules à la forme des verres Propriétés mécaniques et thermiques, pour décrire les aspects dimensionnels et la résistance aux déformations des verres, Propriétés électriques, pour caractériser physiquement les matériaux, Propriétés chimiques, pour rendre compte du comportement des matériaux face aux agents chimiques extérieurs. Cours technologie des verres Cours technologie des verres Cours technologie des verres Zouari Mourad Zouari Mourad Zouari Mourad Les étapes de fabrication Les étapes de fabrication Propriétés optiques Elles agissent sur la lumière et permettent, en premier lieu, de produire l’effet correcteur Préparation du Assemblage Remplissage Démoulage recherché. Polymérisation Réglage de la presse monomère des moules filtrage, deux parois l’espace vide créé entre les deux les moules remplis sont placés dans des étuves soumis pendant plusieurs les parois du moule Préparation du matériau séchage des granulés par mise en place des moules, réglage pression, Injection Refroidissement solidification du Démoulage ouverture de la presse et Elles correspondent aux différents phénomènes parois heures à un cycle de matériau par du bloc dégazage et adjonction d’un en verre ou métal qui sont du moule est rempli de températures ou rayonnement ultraviolet de quelques minutes pour les sont séparés pour libérer le air chaud et chargement sur la presse, température du moule, temps d’injection de : moulage sous pression du matériau fondu conduction à travers les moules support des moules. optiques qui se produisent au niveau du verre : catalyseur assemblées monomère liquide durcir verre refroidissement, chauffage de la matière – réfraction de la lumière à travers les surfaces, – réflexion sur chaque face, – absorption éventuelle par le matériau Cette procédure est utilisée aussi bien pour la fabrication des verres “finis” que “semi-finis”, – diffusion et diffraction. seule la forme du moule change de l’un à l’autre Cours technologie des verres Cours technologie des verres Cours technologie des verres Zouari Mourad Zouari Mourad Zouari Mourad Cours technologie des verres Zouari Mourad 12/02/2021 Dispersion chromatique, Constringence ou Réfraction de la lumière Indice de réfraction nombre d’Abbe Les rayons lumineux traversant le verre subissent sin (i) = n sin (r) La variation de l’indice de réfraction avec la longueur d’onde de la une réfraction ou déviation au niveau des deux lumière est à l’origine du dioptres que constituent ses faces avant et arrière. phénomène de la dispersion chromatique de la lumière blanche L’amplitude de ces déviations est déterminée par le lors de la réfraction pouvoir de réfraction du matériau et l’incidence des l’indice de réfraction étant plus élevé rayons sur chaque dioptre pour les courtes longueurs d’onde, il se produit un étalement de la réfraction de la lumière visible du rouge vers le bleu Cours technologie des verres Cours technologie des verres Cours technologie des verres Zouari Mourad Zouari Mourad Zouari Mourad Dispersion chromatique, Constringence ou Indice de réfraction Indice de réfraction nombre d’Abbe L’indice de réfraction d’un milieu transparent est le rapport Les indices de réfraction des matériaux utilisés en Pour caractériser le pouvoir de dispersion d’un n=c/v optique ophtalmique s’étendent du 1.5 à 1.9 pour matériau, on utilise une quantité appelée c : la vitesse de propagation de la lumière dans le vide les matériaux minéraux et organiques, constringence ou nombre d’Abbe (*). C’est un v:de la vitesse de propagation de la lumière dans ce nombre inversement proportionnel à la dispersion milieu chromatique, défini en Europe et au Japon par ne Cet indice est un nombre sans unité et toujours supérieur à 1 qui quantifie le pouvoir réfractant du et aux Etats-Unis par nd selon les formules milieu : plus l’indice de réfraction est élevé, plus la respectives déviation d’un faisceau lumineux passant de l’air à ce milieu est forte. Cours technologie des verres Cours technologie des verres Cours technologie des verres Zouari Mourad Zouari Mourad Zouari Mourad Dispersion chromatique, Constringence ou Indice de réfraction Indice de réfraction nombre d’Abbe Au niveau d’un dioptre séparant l’air d’un milieu transparent d’indice de réfraction n, la réfraction Organique Minéral s’effectue selon la loi de Snell / Descartes qui stipule : 1 - que le rayon réfracté se situe dans le plan défini 1,503 CR39 1,523 S15 par le rayon incident et la normale à la surface au 1,530 Trivex 1,604 S16 point d’incidence, 1,560 1,705 S17 2 - que les angles d’incidence i et de réfraction r que font respectivement les rayons incident et réfracté avec 1,590 PC 1,807 S18 la normale à la surface sont tels que : 1,600 1,890 S19 1,670 sin (i) = n sin (r) 1,740 Cours technologie des verres Cours technologie des verres Cours technologie des verres Zouari Mourad Zouari Mourad Zouari Mourad Cours technologie des verres Zouari Mourad 12/02/2021 Dispersion chromatique, Constringence ou nombre d’Abbe Réflexion de la lumière La constringence varie généralement en optique ophtalmique entre 60 pour les matériaux les moins chromatiques et 30 pour les plus chromatiques. D’une manière générale, mais non systématique, plus l’indice de réfraction d’un matériau est élevé, plus sa dispersion chromatique est forte et donc sa constringence faible Cours technologie des verres Cours technologie des verres Cours technologie des verres Zouari Mourad Zouari Mourad Zouari Mourad Dispersion chromatique, Constringence ou nombre d’Abbe Absorption de la lumière La diffusion La lumière qui traverse un verre peut subir une Diffusion atténuation due à l’absorption par le matériau :dans La diffusion est un phénomène de réémission de la le cas d’un verre ophtalmique blanc celle-ci est lumière dans toutes les directions. négligeable Elle se produit à la surface de tout corps et dans Dans le cas d’un verre teinté ou photochromique l’épaisseur des matériaux transparents. elle constitue la fonction du verre. Cours technologie des verres Cours technologie des verres Cours technologie des verres Zouari Mourad Zouari Mourad Zouari Mourad Réflexion de la lumière Absorption de la lumière La diffusion Dans un verre ophtalmique, la diffusion de surface Simultanément à la réfraction, se produit toujours L’absorption d’un verre ophtalmique est caractérisée par son absorption interne c’est-à-dire par la proportion n’existe théoriquement pas puisque le surfaçage du sur chaque face du verre un phénomène de réflexion de la lumière, source de perte de de la lumière absorbée entre ses faces avant et arrière. verre et plus particulièrement son polissage vise à transparence pour le verre et de reflets indésirables Ainsi, lorsque l’on parle d’une absorption de, par l’éliminer. pour le porteur. exemple 15 %, cela signifie qu’une réduction interne du Elle apparaît en revanche dès que des pollutions flux lumineux de 15 % se cumule à celle déjà apportée La quantité de lumière perdue par réflexion est par la réflexion de la lumière sur les surfaces du verre externes ou salissures grasses sont étalées sur ses d’autant plus importante que l’indice de réfraction blanc. surfaces du verre est élevé : L’absorption d’un verre répond à la loi de Lambert et La quantité de lumière diffusée par un verre Cette réflexion parasite peut être quasi totalement varie exponentiellement en fonction de son épaisseur ophtalmique reste très faible et considérée supprimée au moyen du traitement antireflet généralement comme négligeable Cours technologie des verres Cours technologie des verres Cours technologie des verres Zouari Mourad Zouari Mourad Zouari Mourad Cours technologie des verres Zouari Mourad 12/02/2021 La diffraction La Dureté Résistance à la rupture La diffraction est un phénomène de modification de dureté mesurée dans des systèmes instrumentés il s’agit d’exercer une pression croissant à vitesse direction de propagation des ondes lumineuses qui bien définis, dénommés Knoop, Rockwell, Barcol..., constante jusqu’à une valeur de 100 Newtons se produit quand celles-ci rencontrent des obstacles Contrainte de rupture en traction, en compression, de petites dimensions (de l’ordre de quelques en flexion (Pa), longueurs d’onde). Ce phénomène revêt une importance certaine en optique ophtalmique car il agit comme un révélateur des éventuelles irrégularités de surface des verres et, tout particulièrement, des rayures d’usage Cours technologie des verres Cours technologie des verres Cours technologie des verres Zouari Mourad Zouari Mourad Zouari Mourad Propriétés mécaniques Module d’élasticité E (module d’Young) Ces propriétés, caractéristiques de l’état solide des rapport entre une contrainte et la déformation matériaux définissent les grandeurs relatives à la correspondante dans le domaine où le matériau masse, au volume et aux dimensions, ainsi que la reprend sa forme initiale lorsque la contrainte cesse résistance à la déformation et au choc (en Pascal : Pa) Cours technologie des verres Cours technologie des verres Zouari Mourad Zouari Mourad Masse volumique ou densité Résistance au choc (nombre sans dimensions, égal au rapport de la Conformité au test de la chute d’une bille de 16 g masse d’1 m3 du matériau considéré à la masse de depuis une hauteur de 1,27 m 1m3 d’eau, sous conditions normales), Son unité est (g.cm-3 ou kg.m-3) Cours technologie des verres Cours technologie des verres Zouari Mourad Zouari Mourad