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出品:科普中國
製作:X-Y(中科院大連化學物理研究所)
監製:中國科學院計算機網絡信息中心
俗話說:“眼睛是心靈的窗戶”。我們(men) 通過它來領略四季的變換,閱讀浩瀚的書(shu) 海,把整個(ge) 世界裝進腦海心田。
然而,過度的使用終究會(hui) 讓它不堪重負,逐漸變得模糊不清,最終還是要靠眼鏡重新讓它變得清晰明亮起來。

圖片來源:Veer圖庫
我國青少年近視發病率高達50%-60%,高居世界第一位,而佩戴眼鏡的人群總數約有8億(yi) !
無論是能讓學生們(men) 看清黑板的近視鏡,還是幫助老大爺閱讀報紙的老花鏡,都有一個(ge) 共同的特點:在日光燈或者是太陽光下會(hui) 反射出特定的顏色,比如翡翠一樣的綠色:

眼鏡反射的日光燈(圖片來源:作者拍攝)
亦或是天空一樣的藍色:

眼鏡反射的日光燈(圖片來源:作者拍攝)
這些顏色是如何產(chan) 生的呢?不同的眼鏡為(wei) 何反射的顏色也不盡相同呢?我們(men) 接下來就利用光學的星空体育官网入口网站來解答這一問題。
眼鏡為(wei) 何有顏色
首先還是要從(cong) 鏡片的材質說起。相比於(yu) 玻璃鏡片,樹脂鏡片因其具有重量輕、不易碎等特點,被越來越多的被人們(men) 所選用。
樹脂鏡片最大的缺點就是透光性較玻璃鏡片明顯差一些,使得光線通過鏡片入射進人眼的強度明顯減小,而反射回去的光線強度增大,這樣我們(men) 所看到的物體(ti) 就會(hui) 較它實際的樣子偏暗一些。
而別人再看戴眼鏡的我們(men) 時,就會(hui) 看到鏡片上強列的反射亮光,像光幕罩在上邊一樣,完全看不清藏在眼鏡後麵明亮的雙眼,並且在拍照時也同樣無法照清楚眼睛。

圖片來源:Veer圖庫
為(wei) 了解決(jue) 這一問題,人們(men) 將鍍膜技術應用在鏡片上,來減小鏡片對光線的反射。這樣,通過鏡片的光線就會(hui) 明顯增強,實現既美麗(li) 了自己,又明亮了他人的目的。
增透膜(或減反射膜)的工作原理如圖所示。簡單來說,就是利用入射光線在增透膜的兩(liang) 側(ce) 所形成的反射光線,彼此相互幹涉形成幹涉相消,從(cong) 而使得反射光強度降至最低、入射光強度增至最大的目的。
增透膜工作原理圖(圖片來源:作者製作)
增透膜的厚度與(yu) 所要增透的光線的波長(或者顏色)直接相關(guan) ,所要增透的光線顏色不同,增透膜的厚度也就不盡相同,因而單一增透膜無法實現對所有顏色的光線全部等量的增透。
這樣在太陽光或者日光燈這種由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色的光所形成的白光的照射下,就會(hui) 有部分光線因為(wei) 沒有增透或者增透不夠而反射出來,這也就解釋了為(wei) 什麽(me) 不同的鏡片會(hui) 反射不同的顏色。

光譜顏色和波長關(guan) 係(圖片來源:作者製作)
常見的膜層顏色有綠膜、藍膜、紫紅膜、黃金膜等。
1.綠膜
綠膜是目前最標準的減反射膜,也是最直觀的用於(yu) 區分鍍膜鏡片和非鍍膜鏡片的膜層顏色。
綠膜在綠光的波長(515nm)處增透效果較差,所以反射光中殘留了這個(ge) 綠色。
相對來說,綠膜層在緩解眼睛疲勞的效果上比較好,而且淡淡的綠色在鏡片上不易被發現,是最常見的鏡片鍍膜層顏色。
2.藍膜
通過長期研究人們(men) 發現紫外光對眼睛細胞有強烈的破壞性,而短波可見光,即紫光和藍光,對眼底視網膜也可能有相當程度的破壞作用。特別是對老年性視網膜黃斑變性患者來說,紫光和藍光均可能會(hui) 進一步加快病情惡化。
利用藍膜鏡片反射藍紫光的特點,能夠將99%以上的藍紫光光與(yu) 輻射反射掉,為(wei) 戴鏡者營造一個(ge) 最安全的用眼環境。
但是藍膜也存在一定的不足之處:藍光的光能量反射太大,約為(wei) 10~15%。這樣的鏡片,從(cong) 光學角度而言,防藍光的同時也降低了透光率。
3.紫紅膜
紫紅膜在700~780nm所對應的紅光的波長處增透效果較差,所以反射光中殘留了這個(ge) 波段的紅光,它的透光率比藍膜鏡片稍好些,因為(wei) 紅光不是人眼敏感的顏色。
4.黃金膜
黃金膜在紅光及黃光的波長範圍增透效果較差,所以在反射光中殘留了這種如黃金般裝飾效果很強的黃光。
眼鏡的選擇與(yu) 保養(yang)
究竟哪種顏色的鏡片效果最好目前還沒有定論。一般來說,可以根據自己的喜好和需求,選擇不同增透膜的鏡片,並且鏡片反射的光顏色越淡越好。
很多戴鏡者在眼鏡清潔時,往往會(hui) 用衣服或者紙張直接擦鏡片,這對膜層是有損傷(shang) 的風險的。
因為(wei) 鏡片表麵的灰塵汗漬等汙垢幹燥之後會(hui) 吸附在鏡片上形成很硬的塊狀顆粒,這個(ge) 時候直接擦拭鏡麵,這些顆粒就會(hui) 裹挾在衣服或者紙張裏麵跟著來回剮蹭鏡片,很容易劃傷(shang) 增透膜。
正確的做法,應該是先用清水充分衝(chong) 洗潤濕鏡片,再在鏡片表麵塗抹洗潔精、洗手液等有去油效果的表麵活性劑,之後用眼鏡布把水吸幹即可。
參考資料:
[1]喬(qiao) 慶軍(jun) . 淺析樹脂鏡片鍍膜的光學效果[J]. 2021(2016-25):75-75.
[2] 王小東(dong) . 多層減反膜對鏡頭眩光的改善. 南京理工大學, 2007.
[3] 郝誌紅. 淺析眼鏡片減反射膜層[J]. 中國眼鏡科技雜誌, 2020, No.325(03):108-111.
[4] 高雅萍. 眼鏡材料技術[M]. 高等教育出版社, 2015.
[5] 陳雄. 樹脂鏡片的表麵處理(中)[J]. 中國眼鏡科技雜誌, 2000(6):2.
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