变色眼镜为什么会变色

小朋友们,你们喜欢观看魔术吗?魔术是一门艺术,是以一定手法演绎令人不可思议的现象,给人极大的视觉享受、精神调剂和无限幻想。变色眼镜就是个奇妙的魔术师,可是大家知道变色眼镜为什么会变色吗?其中的原因是什么呢?下面就由我来给大家解答一下疑惑吧。

变色眼镜是用变色玻璃做的。躲在变色玻璃里的魔术师,就是卤化银(溴化银或者氯化银)和微量氧化铜。在制造变色玻璃的原料中,掺进这两种化合物,进行熔炼。在光照强烈的户外,变色玻璃中的`卤化银微晶体在太阳光的紫外线照射下,就会分解,析出金属银原子。当玻璃中充满金属银微粒,镜片的颜色就变深。从阳光下回到室内,室内紫外线极其微弱,在氧化铜作为催化剂的催化下,银原子又与卤素化合,重新生成卤化银,镜片就变得无色透明。这里发生的化学反应是:

2AgX=光照2Ag+X22Ag+X2=CuO2AgX变色眼镜正是利用了这一化学原理使镜片变色。

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

实际上,由于Transitions品牌极受欢迎,因此这些镜片经常被称为Transition镜片。变色眼镜的标准名称为光致变色或光敏眼镜,指的是镜片与照射其上的紫外线(UV)发生了特定的化学反应。 光致变色镜片中含有数百万个氯化银或卤化银等物质的分子。在不含紫外光的可见光下,这些分子呈透明状。而室内的光线环境中通常都没有紫外线。但是当这些分子暴露于紫外线下时(例如在阳光的直接照射下),就会经历一个可改变其形状的化学过程。新的分子结构会吸收一部分可见光,从而使镜片变暗。发生形状改变的分子数目随紫外线强度的不同而不同。 当您走进室内,不再受紫外光的照射时,将会发生一个不同的化学反应。在紫外线不存在的情况下,分子会“迅速恢复”到原来的形状,从而丧失吸光特性。在整个过程中,正逆两个方向的反应都非常迅速。


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