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Optische Eigenschaften

Spannungen im Quarzglas lassen sich in polarisiertem Licht leicht sichtbar machen.

Spannungen im Quarzglas lassen sich in polarisiertem Licht leicht sichtbar machen.

Die intrinsischen UV- und IR-Absorptionskanten liegen bei Quarzglas ungefähr bei einer Wellenlänge von 180 nm bzw. 3,5 μm. Die Absorptionskante im UV resultiert aus elektronischen Übergängen innerhalbdes Si-O-Netzwerks, die einsetzen, sobald die Photonenenergie die Bandlückenenergie des Netzwerks überschreitet. Die intrinsische Kante im IR ist durch (Multiphonon) Gitterschwingungen des Si-O-Netzwerks bedingt.
Dabei werden zunächst die verschiedenen Obertöne der fundamentalen Schwingungsmoden der SiO4-Tetraeder beobachtet. Durch Verunreinigungen werden diese intrinsischen Absorptionskanten weiter modifiziert. Metallische Verunreinigungen verschieben die UV-Kante zu höheren Wellenlängen. Wasser (OH) erzeugt Absorptionsbänder direkt unterhalb der IR-Kante. Das stärkste dieser Bänder ist das Band der fundamentalen O-H-Streckschwingung bei 2,73 μm.
Die Abbildungen unten zeigen Transmissionsspektren von Quarzglas auf der Wellenlängenskala.
Transmissionskurve
Die Kurven haben als wesentliche Eigenschaft einen breiten transparenten Bereich gemein, der sich über den gesamten sichtbaren Spektralbereich erstreckt und tief in die infraroten und ultravioletten Spektralbereiche hineinragt.