劉鑫源
太陽(yáng)鏡能阻擋令人不舒服的強(qiáng)光,同時(shí)可以保護(hù)眼睛免受紫外線的傷害。所有這一切都?xì)w功于金屬粉末過濾裝置,它們能在光線射入時(shí)對(duì)其進(jìn)行“選擇”。有色眼鏡能有選擇地吸收組成太陽(yáng)光線的部分波段,就是因?yàn)榻柚撕芗?xì)的金屬粉末(鐵、銅、鎳等)。事實(shí)上,當(dāng)光線照射到鏡片上時(shí),基于“相消干涉”過程,光線就被消減了。也就是說,當(dāng)某些波長(zhǎng)的光線穿過鏡片時(shí),在鏡片內(nèi)側(cè)即朝向眼睛的方向,它們就會(huì)相互抵消。形成光波的相互重疊并非偶然現(xiàn)象:一個(gè)波的波峰同其靠近的波的波谷合在一起,就導(dǎo)致相互抵消。相消干涉現(xiàn)象取決于鏡片的折射系數(shù)(即光線從空氣中穿過不同物質(zhì)時(shí)發(fā)生偏離的程度),還取決于鏡片的厚度。一般來講,鏡片的厚度變化不大,而鏡片的折射系數(shù)則根據(jù)化學(xué)成分的差異而不同。
偏振眼鏡則提供了另外一種保護(hù)眼睛的機(jī)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(yáng)的光或者任何人工光源的光的不同之處就在于秩序。偏振光是由全朝一個(gè)方向震動(dòng)的波形成的,而一般的光則是由不定向震動(dòng)的波組成的。這就像一群無秩序隨意走動(dòng)的人與一批邁著整齊步伐行進(jìn)的士兵那樣,形成了鮮明的對(duì)比。一般地講,反射光是一種有秩序的光。偏振鏡片在阻擋這種光時(shí)特別有效,因?yàn)樗倪^濾性在發(fā)揮作用。這種鏡片只讓朝一定方向震動(dòng)的偏振波通過,就像將光“梳理”了一樣。對(duì)于道路反光問題,使用偏振眼鏡能減少光的透射,因?yàn)樗蛔屌c道路平行震動(dòng)的光波通過。事實(shí)上,過濾層的長(zhǎng)分子被導(dǎo)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(huán)境的整個(gè)照明度并未減少。
變色眼鏡的鏡片能在太陽(yáng)光線射來之后變暗,當(dāng)照明減弱之后,它又重新變得明亮了。之所以能夠如此,是因?yàn)辂u化銀的結(jié)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(yáng)光的照射下,晶體中的銀便分離出來,處于游離狀的銀在鏡片內(nèi)部形成小的聚集體。這些小的銀聚集體呈犬牙交錯(cuò)的不規(guī)則塊狀,它們無法透射光線,只能吸收光線,其結(jié)果就是使鏡片變暗。而在光線暗的情況下,結(jié)晶體又重新形成,鏡片隨之恢復(fù)到明亮狀態(tài)。
人教版物理八年級(jí)(上)第二章《光現(xiàn)象》 課外閱讀延伸