变色玻璃是在玻璃原料中加入光色材料制成。此材料具有两种不同的分子或电子结构状态,在可见光区有两种不同的吸收系数,在光的作用下,可从一种结构转变到另一种结构,导致颜色的可逆变化。
1、变色玻璃的结构
在适当波长光的辐照下改变其颜色,而移去光源时则恢复其原来颜色的玻璃。又称光致变色玻璃或光色玻璃。常见的含卤化银变色玻璃,是在钠铝硼酸盐玻璃中加入少量卤化银(AgX)作感光剂,再加入微量铜、镉离子作增感剂,熔制成玻璃后,经适当温度热处理,使卤化银聚成微粒状而制得。
2、变色玻璃的特点
当它受紫外线或可见光短波照射时,银离子还原为银原子,若干银原子聚集成胶体而使玻璃显色;光照停止后,在热辐射或长波光(红光或红外)照射下,银原子变成银离子而退色。卤化银变色玻璃的特点是不容易疲劳,经历30万次以上明暗变化后,依然不失效,是制作变色眼镜常用的材料。变色玻璃还可用于信息存储与显示、图像转换、光强控制和调节等方面。
3、变色玻璃的基本原理
含有溴化银(或氯化银)和微量氧化铜的玻璃是一种变色玻璃。当受到太阳光或紫外线的照射时,其中的溴化银发生分解,产生银原子(AgBr==Ag+Br)。银原子能吸引可见光,当银原子聚集到一定数量是,射在玻璃上的光大部分被吸收,原来无色透明的玻璃这时就会变成灰黑色。当把变色后的玻璃放到暗处时,在氧化铜的催化作用下,银原子和溴原子又会结合成溴化银(Ag+Br==AgBr),因为银离子不吸收可见光,于是,玻璃又会变成无色透明。这就是变色玻璃变色的基本原理。
4、变色玻璃的功能
用变色玻璃制作窗玻璃,可使烈日下透过的光线变得柔和且有阴凉之感。变色玻璃也可用于制作太阳镜片。
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