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眼视光学
1.6.2.1.1 一、玻璃眼镜片
一、玻璃眼镜片

(一)光学白片

光白片是光学白片的简称,这种玻璃的组成一般属于Na2O(或K2O)-CaO-SiO2系统。其折射率np 为1.523,色散系数v为57~59.5,可见光透过率>91%,化学稳定性和热稳定性较好;若配方中加入部分氧化铈(CeO2),则可以吸收紫外线。

(二)克罗克斯镜片

克罗克斯镜片是由英国人克罗克斯于1914年研制成功而得名,又简称克斯片。它是以钠钙硅酸盐或冕玻璃为基础,再加入少量氧化铈和氧化钕等稀土氧化物着色的眼镜玻璃。在含有蓝紫光较多的太阳光或荧光灯照射时,玻璃呈浅紫色,用短波较少的白炽灯照射时玻璃呈绛红色,这种现象叫玻璃的双色效应。克斯镜片能全部吸收345nm以下的紫外线,在580nm处有一个显著的吸收峰。

(三)克罗赛脱镜片

克罗赛脱镜片简称克赛片,是在普通光学玻璃配方中加入部分氧化硒、有时还加入少量氧化锰和氧化铈等着色剂而制成的,呈淡粉红色,可以很好吸收360nm以下的紫外线,白光透过率可达90%以上。

(四)光致变色片

1.光致变色镜片的变色机制 光致变色镜片就是常说的变色片,它可随着光照强弱而变色的镜片。它是根据不同要求在普通光学玻璃中加入不同的光敏剂,如卤化银、卤化铜和卤化铬等。变色后就可呈现不同的颜色,如茶色、茶灰色、灰色等。其变色机制是,在光线(特别是短波光线)照射时,玻璃中的卤化银分子分解为银和卤素原子,好多银原子积聚在一起就呈现浅黑色,即灰色。

2.光致变色镜片的种类 由于科学的发达和人类需要,现在已有很多种变色眼镜片。

(1)灰色变色眼镜片:分变浅灰、中灰、深灰和黑灰多种。这种镜片的组成是由氧化硅、硼酸、氢氧化铝、碳酸钠、氯化银、氧化亚铜等成分熔制而成。其中氧化亚铜或氯化亚铜是增感剂,由于它们的存在,玻璃的变色速度可增加数百倍至数千倍。这种镜片对可见光的原始透过率为85%以上,经紫外线和短波可见光照射后,可见光透过率可下降到25%~40%;光线停止照射1min后,可见光透过率可增加20%以上;20min后,可见光透过率可达75%以上。这种镜片可吸收300~380nm的紫外线,这种镜片戴上很舒服,特别适合于患有青光眼、电光性眼炎、角膜炎和老年人见光流泪等眼病患者。

(2)浅黄、橙黄色变色眼镜片:由氧化硅、氧化硼、氧化锂、氧化钾、氯化银、氧化铝等焙制而成。经过热处理后就形成了浅黄、橙黄的变色镜片。铝在银的微粒上生成薄膜,或与银生成合金。银粒子能吸收450nm以下的紫外线。铝粒子在可见光谱区也能参加光线的吸收,所以加入铝后,可降低可见光的透过率。这种眼镜最适合于长时间在室外工作者配戴,也适用于视网膜疾病患者配戴。

(3)防视网膜褪化变色眼镜:锥状细胞位于视网膜黄斑部,主要产生白天视觉,能区别颜色和浓度,能识别细微的东西,它的峰值敏感度为550nm。杆状细胞位于视网膜周边部,主要产生夜视觉,它不能分辨颜色和细小东西,只能识别灰色的明暗,峰值敏感度为510nm。杆状感光细胞比锥状感光细胞褪化快。由研究可知,强光照射和强光的急剧变化,以及视网膜色素的沉积是影响感光细胞褪化的重要原因。维丁根据以上情况发明了2种变色眼镜玻璃。第1种是适用于患白内障而摘除晶体和光致视网膜炎患者配戴的变色镜片,这种镜片可完全阻截440nm以下的有害射线;第2种是对视网膜炎色素沉积症的患者使用的变色镜片,它可阻截550nm以下射线。未用紫外线照射时,可见光通过率约为25%,受紫外线照射变色后,可见光透过率<10%。

(4)茶色变色镜:组成有氧化硅、氧化铝、氧化硼、卤化银等,还加入钴、镍和锰等着色剂熔制而成。该镜片光线的原始透过率为85%左右,变色后透过率为30%左右。这种变色镜片由无底色透明变茶色,由底色浅茶色变深茶色,茶色变灰色等色彩等。

(5)蓝色变色眼镜:主要由二氧化硅、氢氧化铝、硼酸、硝酸银和添加剂氧化钴、氧化铈和氧化镍等熔制而成。底色为纯正蓝色,在紫外线照射后变为深蓝色或蓝灰色。这种镜片褪色速度快,能吸收380~400nm的紫外线。配戴这种蓝色变色眼镜,容易消除眼睛的疲劳。

(6)渐变变色眼镜:又叫梯度变色镜,当接受紫外线或短波可见光照射后,镜片从上到下呈现由深到浅的变色,光线透过率呈梯度形分布。其原理是在热处理时,把它放在梯度温度炉内进行热处理,使镜片内的卤化银晶粒形成梯度形分布,所以变色后就呈梯度色。这种镜片是由蓝色变成灰色。它对380~420nm的紫外线有强烈的吸收作用。

(7)液晶变色眼镜:液晶是一种有机化合物、又称为液态晶体,在电场和温度变化的作用下,能产生某些特殊的电光和热效应。这种眼镜的变色速度极快,一般变色镜片达到饱和变色状态需要几分钟。而液晶变色仅需要千分之几秒,其颜色能迅速地适应外界强光的变化。特别适应于气焊、电焊、汽车驾驶员以及患有畏光的青光眼患者配戴。