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。
公式
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
变色镜片原理变色眼镜的奥秘在镜片里。在镜片制造过程中,预先掺进了对紫外线敏感的物质——卤化银,还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,都是卤化银变化的“魔术”。
在变色镜的镜片材质里,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,均匀地分布在镜片里,镜片因此显得暗淡,阻挡光线通行,这就是颜色变深。
和感光胶片情况不一样的是,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,镜片又重新变得透明起来。变色镜片的变色速度和深浅程度与紫外线强度和周围温度有关。
扩展资料:
变色镜片在阳光下经紫外线和短波可见光照射,颜色变深,光透过率降低;在室内或暗处镜片光透过率提高,退色复明。镜片的光致变色性是自动的和可逆的。变色眼镜能通过镜片变色调节透光度,使人眼适应环境光线的变化,减少视觉疲劳,保护眼睛。变色镜片变色前分无基色片和浅颜色的有基色片两种;变色后的颜色主要有灰色、茶色两种。
参考资料来源:百度百科-变色眼镜
变色镜片的原理主要依赖紫外线的一种特殊化学反应.太阳镜[1]的变色镜片内含有某些物质(例如氯化银或卤化银)的数百万个分子.当没有紫外线照射时,可见光是可以穿透这些分子的,而可见光正是人工光源的一般组成部分.但是当暴露在太阳光的紫外线下时,这些分子将会经过一个化学过程,使得它们的形状发生改变.新的分子结构会吸收一部分可见光,从而使镜片变暗.形状发生变化的分子数量会随着紫外线强度的变化而改变.当您来到室内,离开紫外线的照射时,将会发生相应的化学逆变化.突然离开紫外线的照射时,这些分子将会迅速的恢复到原来的结构,从而失去吸收光线这一特性.无论是正变化还是逆变化,整个过程发生的速度都很迅速.在Corning公司上世纪60年代生产的PhotoBrown和PhotoGrey系列产品中,镜片是由玻璃制造的,分子均匀分布在整个镜片中.当在处方眼镜中使用这一方法时,它带来的问题会变得明显,因为处方镜片的不同部分的厚度可能变化,稍微厚一些的地方颜色会显得更加暗一些.但是随着塑料镜片的日益普及,人们又研发出了一种新的方法.通过将塑料镜片浸泡在一个化学槽中,变色分子将被吸收到塑料镜片内大约150微米的深度.这种新的方法要明显优于简单的涂层工艺,在这些涂层工艺里,变色分子只有5微米的厚度,这样就不能提供足够的分子以使镜片变暗.目前,变色镜片制造业的领先者Transitions已经推广普及了这种塑料镜片吸附工艺.