变色眼镜的原理

如题所述


1964年美国发明光致变色玻璃。中国有多家生产变色玻璃镜片毛坯,1988年,中国变色镜片的生产能力达2300万副。
变色镜片含有卤化银(氯化银、溴化银)微晶,当受到紫外线或短波可见光等激活光照射时,卤素离子放出电子,该电子被银离子捕获,发生下列反应:无色的卤化银分解为不透明的银原子和透明的卤素原子,银原子吸收光线使镜片透光率降低。由于变色镜片中的卤素不会逸失,所以能发生可逆反应。激活光移走后,银与卤素进行再结合,使镜片恢复到原来的透明无色或浅色调状态。变色镜片的卤化银微晶粒子含量约为4×1015个/cm3,直径约为80~150┱,粒子之间的平均距离约为600┱。 变色性能  变色镜片的光致变色性能用暗化-复明特性曲线描述(见图)。TO是变色镜片玻璃曝光前的原始透过率,TD是变色镜片在5×104lx氙灯光源照射15分钟后,在550nm波长的透光率;THF是半复明时间,即停照后变色镜片的透过率恢复到所需的时间。优质的变色镜片应该透明,不含乳化色泽,半复明时间短,复明快。无基色的变色镜片原始透过率高达90%左右。有基色的变色镜片原始透过率可低至60~70%。一般太阳镜型变色镜片光照变色后的透过率降低到20~30%。舒适型的变色镜片变色较浅,光照变色后的透过率40~50%左右。
含有溴化银(或氯化银)和微量氧化铜的玻璃是一种变色玻璃.当受到太阳光或紫外线的照射时,其中的溴化银发生分解,产生银原子(AgBr==Ag+Br).银原子能吸引可见光,当银原子聚集到一定数量时,射在玻璃上的光大部分被吸收,原来无色透明的玻璃这时就会变成灰黑色.当把变色后的玻璃放到暗处时,在氧化铜的催化作用下,银原子和溴原子又会结合成溴化银(Ag+Br==AgBr),因为银离子不吸收可见光,于是,玻璃又会变成无色透明.这就是变色玻璃变色的基本原理.
在变色眼镜的玻璃里,有和感光胶片的曝光成像十分相似的变化过程。卤化银见光分解,变成许许多多黑色的银微粒,均匀地分布在玻璃里,玻璃镜片因此显得暗淡,阻挡光线通行,这就是黑眼镜。但是,和感光胶片上的情况不一样,卤化银分解后生成的银原子和卤素原子,依旧紧紧地挨在一起。当回到稍暗一点的地方,在氧化铜催化剂的促进下,银和卤素重新化合,生成卤化银,玻璃镜片又变得透明起来。
如果把窗玻璃都换上光致变色玻璃,晴天时,太阳光射不到房间里来;阴天或者早晨、黄昏时,室外的光线不被遮挡,室内依然亮堂堂的。这就仿佛扇扇窗户挂上了自动遮阳窗帘。在一些高级旅馆、饭店里,已经安上了变色玻璃。汽车的驾驶室和游览车的窗口装上这种光致变色玻璃,在直射的阳光下,连变色眼镜都不用戴,车厢里一直保持柔和的光线,避免了日光耀眼和暴晒。
用变色玻璃制作窗玻璃,可使烈日下透过的光线变得柔和且有阴凉之感.变色玻璃也可用于制作太阳镜片. 由此就成了变色眼镜。

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第1个回答  2019-01-19
变色镜,它在日光下,变成黑色,保护眼睛。在暗处又可以恢复成原来的
模样。神奇的变色镜!它的变色原理与卤化银的性质有关。
变色眼镜的奥秘在玻璃里。这种特殊的玻璃叫做“光致变色”玻璃。在制造
过程中,预先掺进了对光敏感的物质,如氯化银、溴化银(统称卤化银)
有少量氧化铜催化剂。眼镜片从没有颜色变成浅灰、茶褐色,再从黑眼镜变回到
普通眼镜,都是卤化银变的“魔术”。在变色眼镜的玻璃里,有和感光胶片的曝
光成像十分相似的变化过程。卤化银见光分解,变成许许多多黑色的银微粒,均
匀地分布在玻璃里,玻璃镜片因此显得暗淡,阻挡光线通行,这就是黑眼镜。但
是,和感光胶片上的情况不一样,卤化银分解后生成的银原子和卤素原子,依旧
紧紧地挨在一起。当回到稍暗一点的地方,在氧化铜催化剂的作用下,银和卤素
重新化合,生成卤化银,玻璃镜片又变得透明起来。
变色镜虽好但是不宜长时间佩戴。因为戴上变色镜后,由于可见光减弱,瞳
孔长时间处于扩大状态,使紫外线进入眼睛的量成倍增加,可对眼睛造成伤害。
过量紫外线照射可引起角膜水肿,失去原来的光泽和弹性,使瞳孔对光反应迟钝
,视力下降;紫外线的长时间作用还可导致晶体硬化和钙化,诱发白内障。
另外
,少数对紫外线过敏的人,还可能引起中心视网膜炎等眼底疾病,严重损害视力

因青光眼病人不宜在暗处工作或看书时间过长,尽管变色镜在室内自然光下颜
色很浅,但对其视力仍有很大影响,所以青光眼特别是患窄角青光眼者,最好不
选用变色镜。
此外,由于屈光度太高,变色镜的颜色深浅不一致,会影响视物清
晰,故有高度近视或高度远视者不宜配戴变色镜。
第2个回答  2020-02-23
变色眼镜之所以变色,是由于这类眼镜的镜片中含有变色物质卤化银,这种物质随光线的强弱而发生变化。
第3个回答  2021-03-05

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