變色玻璃為什麼會變色？

變色玻璃是在玻璃原料中加入光色材料製成。此材料具有兩種不同的分子或電子結構狀態,在可見光區有兩種不同的吸收係數,在光的作用下,可從一種結構轉變到另一種結構,導致顏色的可逆變化。

1、變色玻璃的結構

在適當波長光的輻照下改變其顏色,而移去光源時則恢復其原來顏色的玻璃。又稱光致變色玻璃或光色玻璃。常見的含鹵化銀變色玻璃,是在鈉鋁硼酸鹽玻璃中加入少量鹵化銀(AgX)作感光劑,再加入微量銅、鎘離子作增感劑,熔製成玻璃後,經適當温度熱處理,使鹵化銀聚成微粒狀而製得。

2、變色玻璃的特點

當它受紫外線或可見光短波照射時,銀離子還原為銀原子,若干銀原子聚集成膠體而使玻璃顯色;光照停止後,在熱輻射或長波光(紅光或紅外)照射下,銀原子變成銀離子而退色。鹵化銀變色玻璃的特點是不容易疲勞,經歷30萬次以上明暗變化後,依然不失效,是製作變色眼鏡常用的材料。變色玻璃還可用於信息存儲與顯示、圖像轉換、光強控制和調節等方面。

3、變色玻璃的基本原理

含有溴化銀(或氯化銀)和微量氧化銅的玻璃是一種變色玻璃。當受到太陽光或紫外線的照射時,其中的溴化銀髮生分解,產生銀原子( AgBr==Ag+Br )。銀原子能吸引可見光,當銀原子聚集到一定數量是,射在玻璃上的光大部分被吸收,原來無色透明的玻璃這時就會變成灰黑色。當把變色後的玻璃放到暗處時,在氧化銅的催化作用下,銀原子和溴原子又會結合成溴化銀( Ag+Br==AgBr ),因為銀離子不吸收可見光, 於是,玻璃又會變成無色透明。這就是變色玻璃變色的基本原理。

4、變色玻璃的功能

用變色玻璃製作窗玻璃,可使烈日下透過的光線變得柔和且有陰涼之感。變色玻璃也可用於製作太陽鏡片。