Verre crown

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

Fabrication du verre au IX^e 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 XIX^e 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

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

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

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].