クエリ: 屈折率や透明度を高くするため、クリスタルガラスに加えられる金属元素は何でしょう?
文章: クリスタル・ガラス 成型・徐冷後に、高い透明度のガラスとなるため、ガラス食器・グラス類・ガラス工芸に用いられる。 素材としては、カッティング装飾による一層の輝きを与られるカットグラス(切子)向け、またとんぼ玉等のバーナーワーク向けのグラスロッド等。製品としては、高級洋食器・グラス・トロフィー・シャンデリア・ジュエリー・ビーズ、腕時計の風防等となり販売される。工業用途として代表的なのは、テレビのブラウン管用のガラス。 医療・研究・建築・工学的用途向けに鉛の含有量を高くし放射線の遮蔽能力を強化した放射線遮蔽ガラスがあげられる。日本では日本電気硝子 が製品を販売している。
文章: ガラスCD ガラスCD(Glass CD)は、耐用性向上のため基板部分にガラスを使用したコンパクトディスク(CD)である。 従来のポリカーボネートでは温度、湿度、ホルムアルデヒド等の化学物質により反りや透明度に経年変化があった。また、樹脂系基板特有の問題として複屈折の問題があり、読み取りエラーの原因となっていた。 そのような物理的問題を解決する為に基板に物理的、化学的耐久性に優れたガラスを使用した。 NECが1990年に試作品を開発。この際、理論上は約1500年の耐用年数を持つとされたが需要が見込めないと判断され製品化には至らなかった。 文章: 紫外線 物質の屈折率は、入射した光の波長に依存する。光学部品(光学窓やレンズなど)の素材としてよく用いられるガラスは、紫外線の波長域では吸光係数が著しく増大し、透過率が急激に減少する。このため、ガラスを使った光学部品で、紫外線光を取り扱う事は困難であり、特殊な材料を使用した専用の光学部品が使用される(例えば、石英ガラス[波長 200 nm 以上で使用可]やフッ化カルシウム (CaF2)、フッ化マグネシウム (MgF2)[150 nm 以上で使用可])。 紫外線はガンマ線などの強透過性放射線のような透過力がなく、表面のごく近傍で吸収されてしまうことから、紫外線の照射量は吸収線量ではなく照度(mW/cm)と積算光量(mJ/cm)の積で表現される。 文章: フッ化物ガラス フッ化物ガラスとは、酸素の代わりにフッ素を含む非石英系ガラスである。SiO2を主成分とする普通のガラスではない。可視光から赤外線にかけて透過性を有する為に、光ファイバー素材として利用されている。 フッ化物ガラスはインジウム、アルミニウムのフッ化物を主材料としアルカリ土類金属のフッ化物を添加する。光ファイバー素材ではf‐ブロック元素のフッ化物を添加する物もある。1974年にMarcel Poulain らがジルコニウム、バリウム、ランタン、ナトリウムフッ化物で構成された重金属のフッ化物ガラスZBLAN を発見した。ZBLANファイバーについては数多くの論文が発表されている。 文章: ダイヤモンド類似石 ごく最近まで「窓ガラス検査」と呼ばれる判別法がダイヤモンドの真贋を見極めるのに妥当な方法であると一般的には考えられていた。これは破壊検査の一種で、検査対象石で窓ガラスをこすって傷の有無を見るものである。石が本物であれば窓ガラスにだけ傷がつき、石のほうには傷がつかない。通常のガラスの代わりにサファイアガラス(コランダム、モース硬度9)製の板を用いることもある。だが、この方法は以下に示した3つの理由からお勧めできない。まず、ガラスの硬度はふつう6あたりでかなり低く(サファイアガラスは9で相当硬いが)、多くの鉱物(ダイヤモンド類似石に用いられるものも多数含まれる)はこれよりは高い硬度値を示す。次に、ダイヤモンドは結晶構造上四方向のへき開面を有しており、これらの面に沿って力を加えると簡単に割れてしまう。すなわち、場合によっては検査の過程で砕けてしまう可能性が否めない。最後に、多くのジュエリーに組み込まれた《ダイヤモンドかもしれない石》は、その真贋とは別にそれなりの価値があるとされており、万一傷などついたらその価値を損なうからである。 宝石用ダイヤモンドの比重もしくは密度は3.52で、ほぼこの値から外れない。ほとんどのダイヤモンド類似石はこれよりずっと重いか、あるいは若干軽いため、裸石の場合はこの差を利用して簡単に真贋を見極めることができる。ジヨードメタンのような比重値の高い液体がこの目的のために使用されるが、こうした液体は強い毒性を有するのでこの鑑定法はあまり用いられない。より実用的な方法は、対象石の各パラメータを測定し、想定される容積値や重量値と比較する方法である。一例を挙げると、キュービックジルコニア(比重5.6-6)は、同サイズの本物のダイヤモンドに比較して、1.7倍ほどの重量になる。 ダイヤモンドは通常、そのきらめき(ブリリアント)を引き出すためブリリアントカットが施される。ブリリアントとは、石に入射した光が全て石の底面で反射し白く輝くことであり、それに加え虹色のカラフルな光の明滅(ファイアと呼ばれる)を見せる。この2段階にわたる光の芸術は石に施されたカットによるものだが、カットでそうなるのはダイヤモンドが2.417(ナトリウムのD線波長589.3nm下において)という高い屈折率と0.044(ナトリウム光のB線~G線間の測定)という、(白色光を七色に分光できるレベルの)高い分散値を有するからである。であるから、ダイヤモンド類似石の屈折率と分散値が本物のそれより著しく低ければ、輝きが鈍って見える、あるいは「死んでいる」といった表現が似合うかもしれない。逆に屈折率と分散値が本物のそれより高すぎれば、どこかまがまがしく輝き、美しいというよりむしろしつこいと感じるだろう。 文章: ガラスの着色 通常ソーダ石灰ガラスは、厚みが薄い時には無色透明に見えるが、微量の鉄イオンが含まれるため、イオンが濃い場所や、厚くした時、科学的な手段によって緑色の色合いを確認できる。このようにイオンを添加することによって色合いを変化させられる。 文章: 眼鏡 通常はハードコート(後述)がなされているものの、ガラスレンズには及ばない。ただし、耐擦傷性向上によるガラスレンズ並みの傷つきにくさを謳う製品もある。また、プラスチックレンズは同度数のガラスレンズに比較して厚い。屈折率の高いプラスチックが開発され薄くなってきているが、同時に屈折率の高いガラスも開発されており、レンズの薄さについては依然としてガラスの方が優位である。また、日常生活では特に問題にはならないことが多いが、ガラスレンズに比較して熱に弱い。 アクリル樹脂やポリカーボネートの様な有機ガラスが使用される。光学面では素材そのものの性能はガラスより劣るが、設計と製造の自由度が高いため、ガラスでは難しいハイカープレンズや累進焦点レンズでは、光学面においてもプラスチックに優位性がある。 プラスチックに比べ、光学的性能が高く、傷が付きにくく、熱に強い。また、レンズはプラスチックより薄くすることが可能で外観に優れる。一方で、衝撃に弱く(ヒビが入ったり割れたりすることがある)、薄いにもかかわらず重い。 文章: 燐灰石 化学組成は Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)1、結晶系は六方晶系。比重 3.1 - 3.2。屈折率 1.632 - 1.646。モース硬度5の基準となる標準物質である。 結晶は六角柱状、六角板状で産出される。透明~半透明のガラス光沢~亜樹脂光沢で、緑色または褐色が多いが、無色、濃青色、紫色、白色、灰色など様々な色のものが存在する。フッ素燐灰石の場合、本来は無色か白色であるが、リンとカルシウムの一部が別の元素と置き換わることにより、多彩な色に変化する。 文章: コバール コバール(Kovar)は鉄にニッケル、コバルトを配合した合金である。常温付近での熱膨張率が金属のなかで低く、硬質ガラスに近いので、硬質ガラス封着用にもちいられたり、ICリードフレームに用いられる。成分の例は重量%で Ni 29%、Co 17%、Si 0.2%、Mn 0.3%、Fe 53.5%である。 文章: 透輝石 透輝石(とうきせき、diopside、ダイオプサイド)は、鉱物の一種(ケイ酸塩鉱物)。カルシウムとマグネシウムを含む単斜輝石。輝石の一種。 化学組成は CaMgSi2O6 で、Mg が Fe に置換したものは灰鉄輝石。透輝石と灰鉄輝石とは連続固溶体をつくり、かつてはその間をサーラ輝石(salite)と鉄サーラ輝石(ferrosalite)と称したが、現在では使われない。また、Mg が Mn に置換したものはヨハンセン輝石。カルシウムの割合が少なくなったものは普通輝石。 クロムを含むものは緑色を呈する。 文章: 表面プラズモン共鳴 共鳴様式で表面プラズモンを励起するため、電子あるいは光線(通常は可視および赤外光)を使うことができる。入射光線はその運動量がプラズモンのものと一致しなければならない。p偏光(入射面と平行に偏光が起こる)の場合は、光を波数(および運動量)を増加させ、任意の波長および角度における共鳴を達成するためのガラスブロックを通過させることによってこれが可能である。s偏光(入射面と垂直に偏光が起こる)は電子表面プラズモンを励起することができない。電子および磁気表面プラズモンは以下の分散関係に従う。ε {\displaystyle \epsilon } は比誘電率、 μ {\displaystyle \mu } は材料の透磁率である(1: ガラスブロック、2: 金属薄膜)。表面プラズモンが起こる代表的な金属は銀および金であるが、銅、チタン、クロムといった金属も使われている。 文章: ガラス ガラスそのものに着色する方法は、金属イオンや非金属イオン、コロイドなどを溶かしたガラスに添加することによって行う。添加物と発色する色の対応は以下の通り。 他にはフッ化カルシウム、フッ化ナトリウム、リン酸カルシウムが乳白色。 文章: ヘッドフォン ロッシェル塩は正圧電効果のある物質であり、クリスタルイヤホンはそのままでクリスタルマイクにもなる。ロッシェル塩は電場により伸縮する。このことから高い入力インピーダンスとし、微弱な電力で音を発生させることができるため、初期の鉱石ラジオなどでは必須のイヤホンであった。近年まで学習教材用などとして製造されていたが、ロッシェル塩には潮解性があり、耐久性に難があることから、近年は「クリスタル(イヤホン)」と謳っていてもセラミック型とされているものがほとんどである。2021年現在、ロッシェル塩を用いたイヤホン、マイクを製造しているメーカーはない。 文章: アモルファス金属 アモルファス金属 (amorphous - きんぞく)、非晶質金属とは、ガラスのように、元素の配列に規則性がなく全く無秩序な金属である。 文章: 蛋白光 蛋白光(たんぱくこう、英語: opalescence)は、準鉱物宝石のオパール(蛋白石)(二酸化ケイ素水和物)が示す光学現象を指す。しかしながら、オパールには大きく3つの種類があり(プレシャス、コモン、ファイア)、それぞれが異なる光学効果を持つため、意図されている意味は文脈に依存して様々である。様々な種類のオパールで見られる光学効果は、その物理構造内の無数の微視的二酸化ケイ素球および含有される水(あるいは空気)の層化、間隔、大きさによって起こる回折(プレシャスおよびファイア)あるいは反射(コモン)の結果である。シリカ球の大きさと間隔が比較的小さい時、回折された青緑色光がよく見られる。比較的大きい時は、回折された黄色-橙色-赤色光が見られる。さらに大きい時は、反射により乳白色でぼんやりとした光沢が得られる。 文章: 半金属 半金属とは、元素の分類において金属と非金属の中間の性質を示す物質のことである。その定義は曖昧であり、決定的な定義や分類基準は存在せず、様々な方法によって分類が試みられている。 一般的にはホウ素、ケイ素、ゲルマニウム、ヒ素、アンチモン、テルルの6元素が半金属とされ、セレン、ポロニウム、アスタチンの3元素がしばしば加えられる。炭素やリンなどは通常半金属とはされないものの、その同素体にはグラファイトや黒リンのような半金属性を有しているものが存在する。これらの半金属元素は周期表上において、おおよそホウ素からポロニウムまでを繋ぐライン上に現れるが、その境界線の引き方にもまた多くの議論がある。 半金属に特徴的な性質としては脆性、半導体性、金属光沢、酸化物の示す両性などが挙げられ、半金属のイオン化エネルギーや電気陰性度の値は一定の範囲に収まる。半金属の単体もしくはその化合物は、ガラスや半導体、合金の構成元素として広く利用されている。