Le verre crown est un type de verre optique qu'on distingue des autres verres d'oxydes par son nombre d'Abbe élevé. Ce sont donc des verres à faible dispersion chromatique[1].

Diagramme d'Abbe des verres optiques

Le verre crown a un nombre d'Abbe supérieur à 55 lorsque son indice de réfraction est inférieur à 1,60 et un nombre d'Abbe supérieur à 50 lorsque son indice de réfraction est supérieur à 1,60[2].

Le verre crown est produit à partir d'un silicate alcalin par exemple en incorporant un taux élevé de pentoxyde de phosphore, de sesquioxyde de bore. Un exemple de verre crown très courant est le BK7.

Historique

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Fabrication du verre au IXe siècle

Souvent désigné sous l’appellation de verre à vitre[3], le verre crown est longtemps resté difficile à fabriquer en grande quantité et de manière homogène[4].

Au début du XIXe siècle, les verres crown fabriqués ne sont pas incolores (jaune pour le verre produit en Allemagne et vert pour le verre produit en Angleterre)[5].

Composition

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Le verre crown est à base de silicates de potassium et de calcium ou de potassium[6], il contient souvent des oxydes de phosphore[7]. Dans la dénomination utilisée par le fabricant Schott, les verres crown sont classés par famille de composition chimique ou par propriété.

Familles de crown et composants majoritaires[8]
Abréviation de la famille Nom complet et composition chimique
K Crown
BaK Crown au baryte
BaLK Crown au baryte léger
BK Crown au bore
ZK Crown au zinc
SK Crown dense
SSK Crown extra-dense
TiK Crown au titane
PK Crown au phosphate
PSK Crown au phosphate dense
LaK Crown au lanthane

Propriétés

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Propriétés typiques de verre crown, exemple du N-BK7 :

Propriétés du N-BK7[9]
Propriétés optiques
Domaine de transparence Indice de réfraction Constringence Biréfringence Coefficient de réfraction relatif
T > 60 % de 0,4 à 5 µm n=1,5147 à 0,6438 µm νd=64,17 Dn=0 dn/dt=2,7 × 10−6 à 0,6438 µm
Propriétés mécaniques
Masse volumique Module d'Young Dureté Knoop
4 830 kg m−3 5,3 × 1010 N m−2 82 × 10−6 kg m−2
Propriétés thermiques
Chaleur spécifique Conductibilité Coefficient de dilatation (α) Diffusivité thermique Facteur de mérite réfléchissant
858 J kg−1 K−1 1,114 W m−1 K−1 8,3 × 10−6 K−1 de 293 à 573 K 0,517 × 10−6 m2 s−1 16,046
Température de transformation Température de ramolissement
832 K 992 K
Solubilité chimique
Eau Alcool Alcalis Acides Ether
Insoluble Insoluble Insoluble Insoluble Insoluble

Applications

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Doublet achromatique utilisant un verre crown
  • Le verre crown est utilisé en conception optique avec un verre flint dans les doublets optiques pour annuler le chromatisme[10].

Notes et références

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