每當炎熱的夏天到來,大街上到處都是戴太陽鏡的人們。造型各異的太陽鏡不僅能抵擋令人不舒服的強光,同時還可以保護眼睛免受紫外線的傷害。你知道其中的物理原理嗎所有這一切都歸功於金屬粉末過濾裝置,它們能在光線射入時對其進行“選擇”。有色眼鏡能有選擇地吸收組成太陽光線的部分波段,就是因為它借助了很細的金屬粉末(鐵、銅、鎳等)。事實上,當光線照到鏡片上時,經過所謂的“相消幹涉”過程,光線就被消減了。也就是說,當某些波長的光線(這裏指的是紫外線a,紫外線b,有時還有紅外線)穿過鏡片時,在鏡片內側即朝向眼睛的方向,它們就會相互抵消。形成光波的相互重疊並非偶然現象:一個波的波峰同其靠近的波的波穀合在一起,就導致相互抵消。相消幹涉現象不僅取決於鏡片的折射係數(即光線從空氣中穿過不同物質時發生偏離的程度),還取決於鏡片的厚度。一般來講,鏡片的厚度變化不大,而鏡片的折射係數則根據化學成分的差異而不同。
偏振眼鏡則提供了另外一種保護眼睛的機理。柏油路的反射光是比較特殊的偏振光。這種反射光與直接來自太陽的光或者任何人工光源的光的不同之處就在於秩序問題。偏振光是由全朝一個方向震動的波形成的,而一般的光則是由不定向震動的波形成的。這就像一群無秩序隨意走動的人與一批邁著整齊步伐行進的士兵那樣,形成了鮮明的對比。一般來講,反射光是一種有秩序的光。偏振鏡片在阻擋這種光時特別有效,因為它的過濾性在發揮作用。這種鏡片隻讓朝一定方向震動的偏振波通過,就像將光“梳理”了一樣。對於道路反光問題,使用偏振眼鏡能減少光的透射,因為它不讓與道路平行震動的光波通過。事實上,過濾層的長分子被導向水平方向,可以吸收水平偏振光線。這樣,大部分的反射光就被消除掉了,而周圍環境的整個照明度並未減少。
最後,變色眼鏡的鏡片能在太陽光線射來之後變暗。當照明減弱之後,它又重新變得明亮了。之所以能夠如此,是因為鹵化銀的結晶體在起作用。在正常情況下,它能使鏡片保持完美的透明度。在太陽光的照射下,晶體中的銀便分離出來,處於遊離狀的銀便在鏡片內部形成小的聚集體。這些小的銀聚集體呈犬牙交錯的不規則塊狀,它們無法透射光線,而隻能吸收光線,其結果就是使鏡片變暗。在光暗的情況下,結晶體又重新形成,鏡片隨之恢複到明亮狀態。
將玻璃加工製成鏡片,需經過4道工序。讓我們看看生產玻璃的大商家、美國人科寧所采用的加工程序:第一道工序是熔化,將基本的混合物加熱到1100~1500℃。
第二道工序是提煉,即再提高玻璃的溫度,使它更具流動性,並將熔化後仍殘留在玻璃內的氣體排除掉。玻璃從熔管中流出等待被切割,以形成準確的質量,稱為“玻璃滴”,然後送去壓製。在科寧使用的這套程序中,著色所需的金屬粉末在熔煉過程中已經添加進去了,這正是有別於其他方法的獨到之處。而一般方法是在製成的鏡片上再加一個色層。
第三道工序是,將玻璃滴灌入模,用模具確定鏡片的外徑和彎曲度,製成進一步加工成鏡片的玻璃“毛坯”。
第四道工序是,再次將玻璃加熱,最後送去打磨(磨平表麵)和拋光(使鏡片達到完美的透明度)。