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第45章 太阳镜为什么能保护眼睛

不反光的玻璃是由美国科学家凯瑟琳·布洛杰特发明的。这种玻璃在任何光照下都是完全透明的。瑟琳·布洛杰特是纽约通用电器公司声望极高的实验室区接受的第一位女性。当时她才19岁,成为物理化学家、诺贝尔奖获得者欧文·朗谬尔的助手。当时,欧文正在从事分子膜的研究。分子膜是很薄的物质膜层,就像单个分子铺成的“垫”那样。布洛杰特在20世纪30年代末发现,把一种钡的薄膜放在透镜上,可以减少透镜的全反射光。于是不反光的眼镜就诞生了。

太阳镜能遮挡令人不舒服的强光,同时可以保护眼睛免受紫外线的伤害。这一切都要归功于金属粉末过滤装置。它们能在光线射入时对其进行“筛选”。有色眼镜能有选择地吸收组成太阳光线的部分波段,就是由于它含有很细的金属粉末(铁、铜、镍等)。事实上,当光线照到镜片上时,由于所谓“相消干涉”过程,光线就被消减了。换句话说,当某些波长的光线(这里指的是紫外线a,紫外线b,有时还有红外线)穿过镜片时,在镜片内侧即朝向眼睛的方向,它们就会相互抵消。形成光波的相互重叠并不是偶然现象:一个波的波峰同其靠近的波的波谷合在一起,就会导致相互抵消。相消干涉现象主要取决于镜片的折射系数,即光线从空气中穿过不同物质时发生偏离的程度,还取决于镜片的厚度。一般来说,如果镜片的厚度变化不大,则镜片的折射系数会因化学成分的差异而不同。

偏振跟镜则提供了另外一种保护眼睛的机理。柏油马路的反射光是比较特殊的偏振光。这种反射光和直接来自太阳的光或者任何人工光源的光的不同之处就在于秩序问题。偏振光是由全朝一个方向震动的波形成的,而一般的光则是由不定向震动的波形成的。一般来说。反射光是一种有秩序的光,偏振镜片对阻挡这种光特别有效,因为它的过滤性在发挥作用。这种镜片只允许朝一定方向震动的偏振波通过,就像把光重新“梳理”了一样。对于道路反光问题,使用偏振眼镜能减少光的透射,因为它不让与道路平行震动的光波通过。事实上,过滤层的长分子被导向水平方向,可以吸收水平偏振光线。这样,大部分的反射光就被消除掉了,而周围环境的整个照明度并不会减少。

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