講義では、ガラスの特性、製法、歴史、および産業で用いられるガラスの特性について講義いただきました。同じ組成を持った結晶と硝子の構造、物性の違いと、ガラス転移現象を経てガラス化する生成法の違いについて、また様々な元素を取り込んで多様な特性を持ったガラスが生成可能であること、などについて講義いただき、新しい可能性を秘めた物質であることをご紹介いただきました。後半では、ガラス特有の分光特性とガラス組成の与える影響について、また、産業や身の回りで用いられている製品に関連したパッシブガラスとアクティブガラスの生成法とその特性について解説いただきました。

実験実習では、講義と連携して、パッシブガラスとアクティブガラスについての実習を行いました。パッシブガラス実習では、４種類のガラスの作成と成分の違いを屈折率を用いて検討しました。ガラスは、原料を調合して1450度の炉の中で30分溶融させ、冷却することにより作成しました。ベッケ法と密度法による屈折率評価方法を体験し、作成したガラスを、空気中と水中の試料重量から算出する密度法によって屈折率評価を行い、組成成分を考慮したLorentz-Lorentzの式を用いた屈折率と比較して、その違いについて考察しました。アクティブガラス実習では、ガラスと蛍光体を調合して、焼却することによって、結晶体を作成しました。作成した結晶体を研磨して厚みを測定し、青色LEDで蛍光体を励起して、透過したスペクトルを厚みを変えて測定しました。厚みに対する放射束と光束から、色度図上の色温度の変化を求めて、その結果について考察しました。

本実験実習では、先端光科学アライアンス「APSA」、光量子科学研究センターのご支援により、工学系研究科物理工学専攻 の恩河 大さんにティーチングアシスタントとしてご協力いただきました。