1.4 Поглощение в ультрафиолетовой области спектра

Даже прозрачное бесцветное стекло не пропускает излучение за пределами ультрафиолетового края поглощения, присущего именно этому стеклу [6]. Считается, что эта частота обусловлена переходом в возбужденное состояние валентного электрона аниона, входящего в состав сетки. Переход аниона сетки из мастикового в немостиковое состояние приводит к уменьшению энергии, необходимой для возбуждения электрона, и сдвигу ультрафиолетового края в область более низких частот. Следовательно, добавление к оксиду кремния оксидов щелочных металлов влечет за собой смещение ультрафиолетового края спектра в сторону видимой области. Сдвиг к видимой области спектра происходит тогда, когда концентрация щелочного оксида становится достаточной для появления немостиковых атомов кислорода.

Ультрафиолетовый край для стеклообразного оксида германия находится ближе к видимой части спектра в отличие от других традиционно использующихся стеклообразующих оксидов [7]. Добавление больших количеств щелочных оксидов смещает этот край очень близко к видимой части спектра. При нагревании такие стекла постепенно желтеют, причем с ростом температуры интенсивность окраски возрастает. Охлаждение вызывает обесцвечивание стекол. Этот эффект, обусловленный смещением ультрафиолетового края поглощения в видимую область спектра при повышенной температуре, называется обратимым термохромизмом.

Очень низкие концентрации железа и других примесей приводят к появлению очень интенсивных полос поглощения. Поскольку поглощение энергии обусловлено переходом электрона от катиона к соседнему аниону, то говорят, что поглощение происходит вследствие перехода с переносом заряда, а полоса поглощения называется полосой с переносом заряда. Эти линии настолько интенсивны, что обнаружить можно только их "хвосты", поэтому спектр похож на спектр собственного поглощения стекла в ультрафиолетовой области. Содержание примесного железа в большинстве сортов кремнезема, использующихся для производства стекла, настолько велико, что ультрафиолетовый край силикатных стекол обычно определить невозможно.