CHAPITRE 3 – PROPRIÉTÉS OPTIQUES
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2.5. Les verres filtrants
On cherche parfois à modifier le spectre de transmission pour des raisons
fonctionnelles et non simplement esthétiques. Nous avons déjà mentionné l’emploi, en France, du sulfure de cadmium pour les phares
d’automobiles. Dans la plupart des cas on cherche à absorber le rayonnement ultraviolet ou le proche infrarouge.
Le cérium est particulièrement utilisé en lunetterie pour la protection
des yeux contre les UV du soleil. Les deux ions Ce
4+ et Ce
3+ ont l’avantage
de ne pas absorber la lumière visible.
À certaines compositions fournissant des teintes traditionnelles, on
ajoute fréquemment une protection anti-UV au moyen du chromophore
ambre FeS ; c’est le cas des teintes « champagne » et « feuille morte » utilisées en bouteillerie et en pharmacie.
Pour absorber le rayonnement du proche infrarouge, l’unique chromophore réellement utilisé est Fe
2+ . L’absorption due à cet ion est très forte
autour de 1 μm, mais déborde largement dans le spectre visible (Fig. 3.6)
ce qui produit une coloration bleue souvent gênante. Dans le cas des filtres thermiques, comme ceux qu’on utilise dans les lampes de projection
cinématographique pour protéger la pellicule de la chaleur de la source
lumineuse, le problème est résolu par l’emploi d’un verre de phosphate.
Le changement d’environnement de Fe
2+ entraîne un transfert de la bande
d’absorption vers les fréquences plus basses si bien que le verre devient
à peu près incolore. Cette solution n’est malheureusement pas transposable pour les vitrages d’automobiles ou pour le bâtiment, à cause notamment de l’attaquabilité du verre au phosphate par l’eau.
Pour les vitrages d’automobiles, il importe de conserver dans le visible
une transmission suffisante qu’on appelle « luminance » en colorimétrie.
C’est pourquoi on s’efforce d’élever le plus possible le rapport [Fe
2+ ]/[Fe
3+ ],
tout en évitant la formation de sulfures, ce qui ferait apparaître la couleur
ambre.
On peut aussi réduire le rapport de la transmission énergétique à la
luminance en agissant, non pas sur la nature des oxydes formateurs,
mais sur les oxydes modificateurs. La diminution de l’intensité de champ
due au remplacement de Na 2 O par K 2 O ou de MgO par CaO entraîne un
déplacement de l’absorption vers l’infrarouge [125].
2.6. Les teintes industrielles
Parmi la variété de colorations offertes par la chimie et que nous avons
évoquées, le nombre de teintes produites industriellement par les verriers
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2.5. Les verres filtrants
On cherche parfois à modifier le spectre de transmission pour des raisons
fonctionnelles et non simplement esthétiques. Nous avons déjà mentionné l’emploi, en France, du sulfure de cadmium pour les phares
d’automobiles. Dans la plupart des cas on cherche à absorber le rayonnement ultraviolet ou le proche infrarouge.
Le cérium est particulièrement utilisé en lunetterie pour la protection
des yeux contre les UV du soleil. Les deux ions Ce
4+ et Ce
3+ ont l’avantage
de ne pas absorber la lumière visible.
À certaines compositions fournissant des teintes traditionnelles, on
ajoute fréquemment une protection anti-UV au moyen du chromophore
ambre FeS ; c’est le cas des teintes « champagne » et « feuille morte » utilisées en bouteillerie et en pharmacie.
Pour absorber le rayonnement du proche infrarouge, l’unique chromophore réellement utilisé est Fe
2+ . L’absorption due à cet ion est très forte
autour de 1 μm, mais déborde largement dans le spectre visible (Fig. 3.6)
ce qui produit une coloration bleue souvent gênante. Dans le cas des filtres thermiques, comme ceux qu’on utilise dans les lampes de projection
cinématographique pour protéger la pellicule de la chaleur de la source
lumineuse, le problème est résolu par l’emploi d’un verre de phosphate.
Le changement d’environnement de Fe
2+ entraîne un transfert de la bande
d’absorption vers les fréquences plus basses si bien que le verre devient
à peu près incolore. Cette solution n’est malheureusement pas transposable pour les vitrages d’automobiles ou pour le bâtiment, à cause notamment de l’attaquabilité du verre au phosphate par l’eau.
Pour les vitrages d’automobiles, il importe de conserver dans le visible
une transmission suffisante qu’on appelle « luminance » en colorimétrie.
C’est pourquoi on s’efforce d’élever le plus possible le rapport [Fe
2+ ]/[Fe
3+ ],
tout en évitant la formation de sulfures, ce qui ferait apparaître la couleur
ambre.
On peut aussi réduire le rapport de la transmission énergétique à la
luminance en agissant, non pas sur la nature des oxydes formateurs,
mais sur les oxydes modificateurs. La diminution de l’intensité de champ
due au remplacement de Na 2 O par K 2 O ou de MgO par CaO entraîne un
déplacement de l’absorption vers l’infrarouge [125].
2.6. Les teintes industrielles
Parmi la variété de colorations offertes par la chimie et que nous avons
évoquées, le nombre de teintes produites industriellement par les verriers