作业帮变色眼镜究竟是怎么变色的?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/07/04 18:30:48
变色眼镜究竟是怎么变色的?
变色眼镜究竟是怎么变色的?
变色眼镜究竟是怎么变色的?
这个问题可以有两种解释.一种是物理的解释,一种是化学的解释.看来,主要原因大概是化学因素.——《新科学家》编者
我猜想提问题的这位朋友当时大概只是在加勒比海地区散歩,而不是仰面躺在沙滩上进行日光浴.如果我猜得不错的话,对他经历的那种现象也许可以作如下解释.
在英国,冬天的太阳在天空的位置相当低,来自太阳的光线差不多是与镜片垂直,直射在镜片上.然而在赤道地区,太阳差不多就在头顶,提问题的朋友如果是在走路的话,来自头顶太阳的光线只能照射到他的镜片的上边缘.在这后一种场合,他的镜片所能接受到的辐射能最多只有镜片厚度那样一窄条光线所具有的能量,非常少,镜片的遮光效应自然便不会大.
眼镜商忘记向顾客提到变色镜的一个特性,即变色镜在温度较高的环境不能正常变色.变色镜片内均匀分布着许多卤化银粒子,平常是透明的.这些卤化银粒子一旦受到紫外线照射便会分解为卤素粒子和金属银粒子,后者不透明,使得镜片的透光性降低而变暗.
分布在镜片内的这两种粒子,在停止紫外线照射以后——比如说你戴着变色镜进入室内,会立即重新结合（复合）,使镜片恢复透明.同许多其他化学反应一样,这种复合反应也是随温度升高而加快.镜片在任何时候变黑的程度,取决于紫外线引起的分解反应和对温度敏感的复合反应这两种反应过程的动态平衡.在炎热的天气,复合反应进行得较快,需要有更多的紫外线照射,变色镜片才能够达到一定的黑度.
变色镜片材料对温度比较敏感,在较冷的环境受光照射,颜色会变得更深.我住在美国佛罗里达州,我的变色眼镜在阴天变得很黑,但是在中午的阳光下却只有很小一点变化.戴上这种变色镜滑雪非常好,但是在进行日光浴的场合,效果就很差.
我经过一番调查还发现,许多变色眼镜基本上都只对紫外线有反应,而对可见光没有反应.比如说,在汽车内,变色镜就几乎不变黑.
变色镜片对光线的响应要受温度的影响.温度降低会改变光致变色反应的动力学,从而使复合反应——镜片恢复透光的反应——变慢,延迟较长时间.
因此,在温度较低的环境,变色眼镜受到光照射,变色会比较大,显得比较深黑.我住在美国的中西部,这里的环境使我有条件观察温度对变色镜变色的影响.夏季,当温度为30℃时,我的变色镜在晴天的阳光下看起来为蓝灰色；而在冬季严寒天气,当温度为－10℃时,在阳光下,我的变色镜变得非常黑.
在冬季的晴天,如果四处都是雪景,覆雪的眩光会使变色镜变得更加深黑.不过,戴着如此深黑的变色镜从阳光照耀的室外回到室内会什么也看不清,因为差不多要10分钟过后,变色镜才能够恢复正常.