Фотохромная линза
Фотохромная линза — это оптическая линза , которая темнеет под воздействием света достаточно высокой частоты, чаще всего ультрафиолетового (УФ) излучения. При отсутствии активирующего света линзы возвращаются в свое прозрачное состояние. Фотохромные линзы могут быть изготовлены из поликарбоната или другого пластика . Стеклянные линзы используют видимый свет для затемнения. В основном они используются в очках, которые темнеют при ярком солнечном свете, но прозрачны или, реже, слегка тонированы в условиях низкой освещенности. Они значительно темнеют примерно через минуту под воздействием яркого света, и для их очистки требуется несколько больше времени. Доступен ряд светлых и темных коэффициентов пропускания.
В одной из технологий молекулы хлорида серебра или другого галогенида серебра внедряются в фотохромные линзы. Они прозрачны для видимого света без значительной ультрафиолетовой составляющей, что нормально для искусственного освещения. В технологии другого типа органические фотохромные молекулы под воздействием ультрафиолетовых (УФ) лучей, например, под прямыми солнечными лучами, подвергаются химическому процессу, который заставляет их менять форму и поглощать значительный процент видимого света, т. е. они темнеют. Эти процессы обратимы; как только линза удаляется от сильных источников УФ-лучей, фотохромные соединения возвращаются в свое прозрачное состояние.
Изобретение
[ редактировать ]Фотохромные линзы были разработаны Уильямом Х. Армистедом и Стэнли Дональдом Стуки в компании Corning Glass Works Inc. в 1960-х годах. [ 1 ]
Технические детали
[ редактировать ]Механизм
[ редактировать ]Стеклянная версия этих линз достигает своих фотохромных свойств за счет внедрения микрокристаллических галогенидов серебра (обычно хлорида серебра ) в стеклянную подложку. В пластиковых фотохромных линзах используются органические фотохромные молекулы (например, оксазины и нафтопираны ) для достижения обратимого эффекта затемнения. Эти линзы темнеют под воздействием ультрафиолетового света той же интенсивности, что и солнечный свет, но не при искусственном освещении.
В стеклянных линзах, когда в присутствии света УФ-А (длина волны 320–400 нм) электроны стекла соединяются с бесцветными катионами серебра , образуя элементарное серебро. Поскольку элементарное серебро видно, линзы кажутся темнее.
В тени эта реакция обратная. Серебро возвращается в исходное ионное состояние, и линзы становятся прозрачными.
Поскольку фотохромный материал диспергирован в стеклянной подложке, степень затемнения зависит от толщины стекла, что создает проблемы с линзами переменной толщины в очках по рецепту. В пластиковых линзах материал обычно внедряется в поверхностный слой пластика с одинаковой толщиной до 150 мкм.
Переменные
[ редактировать ]Обычно фотохромные линзы существенно темнеют под воздействием УФ-излучения менее чем за одну минуту и продолжают темнеть еще немного в течение следующих пятнадцати минут. [ 2 ] Линзы начинают проясняться в отсутствие УФ-излучения и становятся заметно светлее в течение двух минут, в основном прозрачными в течение пяти минут и полностью возвращаются в неэкспонированное состояние примерно через пятнадцать минут. В отчете Института офтальмологии Университетского колледжа Лондона говорится, что фотохромные линзы в максимально чистом виде могут поглощать до 20% окружающего света. [ 3 ]
Поскольку фотохромные соединения возвращаются в свое прозрачное состояние в результате термического процесса, чем выше температура, тем менее темными будут фотохромные линзы. Этот тепловой эффект называется «зависимостью от температуры» и не позволяет этим устройствам достичь истинной затемнения солнцезащитных очков в очень жаркую погоду. И наоборот, фотохромные линзы сильно темнеют в холодную погоду. Оказавшись внутри, вдали от провоцирующего ультрафиолетового излучения, холодным линзам требуется больше времени, чтобы восстановить прозрачность, чем теплым линзам.
Ряд производителей и поставщиков солнцезащитных очков, включая INVU, BIkershades, Tifosi, Intercast, Oakley , ZEISS , Serengeti Eyewear и Persol , предлагают тонированные линзы, в которых используется фотохромизм для перехода от темного состояния к более темному. Обычно они используются в солнцезащитных очках для улицы, а не в качестве линз общего назначения.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Армистед, Вашингтон; Стуки, SD (10 апреля 1964 г.). «Фотохромные силикатные стекла, сенсибилизированные галогенидами серебра». Наука . 144 (3615): 150–154. Бибкод : 1964Sci...144..150A . дои : 10.1126/science.144.3615.150 . ПМИД 17808277 .
- ^ «ТЕХНОЛОГИЯ В ЛИНЗЕ» . Архивировано из оригинала 16 декабря 2012 г.
- ^ Сельва Кумар (19 апреля 2007 г.). «UCL в новостях: линзы Lookout обвиняют в морской катастрофе» . Новости УКЛ . Проверено 28 февраля 2014 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- «Фотохромные линзы», Как все работает , 29 июня 2000 г.