变色眼镜的原理

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1964年美国发明光致变色玻璃^[1]。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

公式

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。