Фотохромная линза

редактировать
оптические линзы, которые темнеют при воздействии света определенной длины

A фотохромные линзы - это оптические линзы, который темнеет под воздействием света достаточно высокой частоты, чаще всего ультрафиолетового (УФ) излучения. В отсутствие активирующего света линзы возвращаются в свое прозрачное состояние. Фотохромные линзы могут быть изготовлены из стекла, поликарбоната или другого пластика. В основном они используются в очках , которые темнеют при ярком солнечном свете, но прозрачны в условиях низкой внешней освещенности. Они значительно темнеют примерно в течение минуты под воздействием яркого света, и для их очистки требуется немного больше времени. Доступен диапазон прозрачности и темноты.

В одной из технологий молекулы хлорида серебра или другого галогенида серебра внедряются в фотохроматические линзы. Они прозрачны для видимого света без значительной ультрафиолетовой составляющей, что нормально для искусственного освещения. В другом виде технологии органические фотохромные молекулы при воздействии ультрафиолетовых (УФ) лучей, например, под прямыми солнечными лучами, подвергаются химическому процессу, который заставляет их изменять форму и поглощать значительную часть видимого света, т.е. они темнеют. Эти процессы обратимы; как только линза удалена от сильных источников УФ-лучей, фотохромные соединения возвращаются в свое прозрачное состояние.

Содержание
  • 1 Изобретение
  • 2 Технические характеристики
    • 2.1 Механизм
    • 2.2 Переменные
  • 3 См. Также
  • 4 Ссылки
  • 5 Внешние ссылки
Изобретение

Фотохромные линзы были разработаны Уильямом Х. Армистедом и Стэнли Дональдом Стуки в Corning Glass Works Inc. в 1960-х годах, линзы с переменным оттенком.

Технические детали

Механизм

Стеклянная версия этих линз достигает своих фотохромных свойств за счет включения микрокристаллических галогенидов серебра (обычно хлорида серебра ) в стеклянной подложке. В пластиковых фотохромных линзах используются органические фотохромные молекулы (например, оксазины и) для достижения обратимого эффекта затемнения. Эти линзы темнеют под воздействием ультрафиолетового света такой же интенсивности, как солнечный свет, но не искусственного света. В присутствии УФ-А света (длины волн 320–400 нм) электроны из стекла соединяются с бесцветными катионами серебра с образованием элементарного серебра. Поскольку элементарное серебро видно, линзы кажутся темнее.

Cl - ⟶ Cl + e - {\ displaystyle {\ ce {Cl- ->Cl + e-}}}{\displaystyle {\ce {Cl- ->Cl + e-}}}

Ag + + e - ⟶ Ag {\ displaystyle {\ ce {Ag + + e- ->Ag}}}{\displaystyle {\ce {Ag+ + e- ->Ag}}}

Если вернуться в тень, эта реакция обратная. Серебро возвращается в исходное ионное состояние, и линзы становятся прозрачными.

Cu 2 + + Ag ⟶ Cu + + Ag + {\ displaystyle {\ ce {Cu ^ 2 + + Ag ->Cu + + Ag +}}}{\displaystyle {\ce {Cu^2+ + Ag ->Cu + + Ag +}}}

С рассредоточенным фотохромным материалом На стеклянной подложке степень потемнения зависит от толщины стекла, что создает проблемы с линзами переменной толщины в очках, отпускаемых по рецепту. В случае пластиковых линз материал обычно внедряется в поверхностный слой пластика с равномерной толщиной до 150 мкм.

Переменные

Обычно фотохромные линзы существенно темнеют под воздействием УФ-излучения менее чем за одну минуту и ​​продолжают темнеть еще немного в течение следующих пятнадцати минут. ясно в отсутствие УФ-света и станет заметно светлее в течение двух минут, в основном прозрачным в течение пяти минут и полностью вернется в исходное состояние примерно через пятнадцать минут. Институт офтальмологии при Университетском колледже Лондона предположил, что самые яркие фотохромные линзы могут поглощать до 20% окружающего света.

Потому что фотохромные соединения возвращаются в свое прозрачное состояние под действием тепла. Чем выше температура, тем менее темными будут фотохромные линзы. Этот тепловой эффект называется «температурной зависимостью» и не позволяет этим устройствам достигать истинной темноты солнцезащитных очков в очень жаркую погоду. И наоборот, фотохромные линзы очень темнеют в холодную погоду. Оказавшись внутри, вдали от срабатывающего ультрафиолета, холодным линзам требуется больше времени, чтобы восстановить свою прозрачность, чем теплым линзам.

Фотохромные линзы фильтруют 100% UVA, а также UVB. Свет UVB более энергичен и вызывает солнечные ожоги, а также повреждение кожи, включая рак, свет UVA вызывает рак кожи, но обычно не солнечный ожог. UVB блокируется всем стеклом, UVA свет не блокируется обычными окнами или стеклом линз.

Ряд производителей и поставщиков солнцезащитных очков, включая BIkershades, Tifosi, Intercast, Oakley, Serengeti Eyewear и Persol предоставляют тонированные линзы, которые используют фотохромизм для перехода от темного состояния к более темному. Обычно они используются для изготовления солнцезащитных очков на открытом воздухе, а не в качестве линз общего назначения.

См. Также
Ссылки
Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-06-02 04:11:43
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте