眼镜的镜片颜色为何五颜六色?
出品:科普中国
制作:X-Y(中科院大连化学物理研究所)
监制:中国科学院计算机网络信息中心
俗话说:“眼睛是心灵的窗户” 。我们通过它来领略四季的变换 , 阅读浩瀚的书海 , 把整个世界装进脑海心田 。
然而 , 过度的使用终究会让它不堪重负 , 逐渐变得模糊不清 , 最终还是要靠眼镜重新让它变得清晰明亮起来 。
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△图片来源:Veer图库
我国青少年近视发病率高达50%-60% , 高居世界第一位 , 而佩戴眼镜的人群总数约有8亿!
无论是能让学生们看清黑板的近视镜 , 还是帮助老大爷阅读报纸的老花镜 , 都有一个共同的特点:在日光灯或者是太阳光下会反射出特定的颜色 , 比如翡翠一样的绿色:
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△眼镜反射的日光灯(图片来源:作者拍摄)
亦或是天空一样的蓝色:
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△眼镜反射的日光灯(图片来源:作者拍摄)
这些颜色是如何产生的呢?不同的眼镜为何反射的颜色也不尽相同呢?我们接下来就利用光学的知识来解答这一问题 。
眼镜为何有颜色
首先还是要从镜片的材质说起 。相比于玻璃镜片 , 树脂镜片因其具有重量轻、不易碎等特点 , 被越来越多地人们所选用 。
树脂镜片最大的缺点就是透光性较玻璃镜片明显差一些 , 使得光线通过镜片入射进人眼的强度明显减小 , 而反射回去的光线强度增大 , 这样我们所看到的物体就会较它实际的样子偏暗一些 。
而别人再看戴眼镜的我们时 , 就会看到镜片上强烈的反射亮光 , 像光幕罩在上边一样 , 完全看不清藏在眼镜后面明亮的双眼 , 并且在拍照时也同样无法照清楚眼睛 。
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△图片来源:Veer图库
为了解决这一问题 , 人们将镀膜技术应用在镜片上 , 来减小镜片对光线的反射 。这样 , 通过镜片的光线就会明显增强 , 实现既美丽了自己 , 又明亮了他人的目的 。
增透膜(或减反射膜)的工作原理如图所示 。简单来说 , 就是利用入射光线在增透膜的两侧所形成的反射光线 , 彼此相互干涉形成干涉相消 , 从而使得反射光强度降至最低、入射光强度增至最大的目的 。
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△增透膜工作原理图(图片来源:作者制作)
增透膜的厚度与所要增透的光线的波长(或者颜色)直接相关 , 所要增透的光线颜色不同 , 增透膜的厚度也就不尽相同 , 因而单一增透膜无法实现对所有颜色的光线全部等量的增透 。
这样在太阳光或者日光灯这种由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光所形成的白光的照射下 , 就会有部分光线因为没有增透或者增透不够而反射出来 , 这也就解释了为什么不同的镜片会反射不同的颜色 。
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