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LE VERRE
3.1. Effet de la composition des verres
Puisque, selon la théorie électromagnétique, l’indice augmente avec le
nombre de dipôles et leur polarisabilité, on doit s’attendre à ce que les
verres riches en oxydes formateurs, dont les oxygènes pontants sont peu
polarisables, aient un indice faible. En particulier, la présence de P 2 O 5
abaisse l’indice car les oxygènes qui font partie des tétraèdres [PO 4 ] sont
très peu polarisables à cause du champ de force intense de P
5+
. Pour la
silice n D = 1,459 et pour le verre sodocalcique, n D = 1,520.
L’introduction d’oxydes modificateurs fait augmenter l’indice [21] car
la polarisabilité des oxygènes non-pontants est plus grande que celle des
oxygènes pontants. Plus le cation modificateur est petit, moins l’oxygène
voisin est polarisable, mais aussi moins grande est sa contribution au
volume molaire. Ces deux effets agissent en sens contraire et font que
l’indice du verre au sodium est à la fois plus petit que l’indice du verre au
potassium, à cause de la moins grande polarisabilité des oxygènes nonpontants et plus petit que l’indice du verre au lithium, à cause du plus
petit nombre d’oxygènes par unité de volume (Fig. 3.7).
F
– est moins polarisable que O
2– ; l’introduction de fluor abaisse donc
l’indice. Les métaux lourds impliquent une grande densité électronique.
Leur présence élève donc l’indice qui est généralement bien corrélé avec
la masse volumique.
Fig. 3.7. Variation de l’indice de réfraction du verre selon la teneur en oxydes alcalins ;
d’après [21].