115年:眼光概要(2)

有關變色鏡片之敘述,下列何者正確?

A熱能可使變色鏡片退色,這導致同樣紫外線強度時,夏天的變色鏡片顏色可能比冬天略淺
B塑膠變色鏡片的顏色深淺容易受到厚度影響
C玻璃變色鏡片採用材質內混合技術(In-mass technology),這導致高負度數玻璃變色鏡片會產生很嚴重的 「牛眼(bull's-eye)」效應
D塑膠變色鏡片主要採用無機材料:例如鹵化銀

詳細解析

本題觀念

變色鏡片(photochromic lens)會因紫外線而變暗,離開紫外線後再逐漸退色,這是光致變色材料的可逆反應。溫度不只是影響變色速度,也會影響暗化程度:在相同紫外線強度下,溫度較高時通常較難達到同樣深的顏色,且退色速度較快。因此夏季戶外的變色鏡片可能比冬季略淺,A 抓到的是溫度對變色反應的實際影響。

判斷這類題目要先分清玻璃與塑膠的材料及製程,再把厚度造成的外觀效應和溫度效應分開。玻璃變色鏡片可把鹵化銀微晶混入玻璃內;塑膠變色鏡片則多使用有機光致變色化合物,分布在表面層或聚合物結構中。

選項分析

  • A:正確。 高溫會使變色鏡片的暗化程度降低,並讓退色過程較快。即使夏、冬接受的紫外線強度相同,夏天鏡片仍可能因溫度較高而顏色略淺,所以這項敘述符合變色鏡片的溫度特性。

  • B:錯誤。 塑膠變色鏡片的光致變色材料通常位於均勻的表面層或特定聚合物中,不能直接概括成顏色深淺容易受整片厚度影響。明顯的厚度效應較典型於把光致變色材料混在玻璃本體內的製程。

  • C:錯誤。 玻璃採用內混式(in-mass)技術確實可能產生厚度相關的深淺不均,但高正度數鏡片中央較厚,較典型的是中央較深的牛眼(bull's-eye)外觀;高負度數鏡片邊緣較厚,則較可能出現周邊較深的浣熊效應(raccoon)。題目把高負度數和牛眼配在一起,故不對。

  • D:錯誤。 鹵化銀是傳統玻璃變色鏡片的重要光致變色材料,不是塑膠變色鏡片的主要材料。塑膠鏡片主要採用有機光致變色化合物,不能把玻璃的材料描述套用到塑膠鏡片。

答案解析

本題正確答案為 A。變色鏡片的顏色由光致變色反應和溫度共同影響;高溫時暗化較不充分,並且退色較快,所以相同紫外線條件下夏季可能比冬季略淺。B 把塑膠鏡片的材料分布和玻璃內混式的厚度效應混淆;C 把高負度數常見的周邊效應誤稱為牛眼;D 則把玻璃常見的鹵化銀錯配為塑膠鏡片材料。

核心知識點

  1. 光致變色鏡片受紫外線照射會暗化,離開紫外線後會退色。
  2. 高溫通常使暗化程度較低、退色速度較快;低溫可能使鏡片達到較深的暗化。
  3. 玻璃變色鏡片可採內混式製程,鹵化銀微晶分布於玻璃本體。
  4. 塑膠變色鏡片主要使用有機光致變色化合物,常位於表面層或聚合物中。
  5. 高正度數中央較厚,可能形成牛眼;高負度數邊緣較厚,可能形成浣熊效應。

參考資料

  1. Differences in the optical properties of photochromic lenses between cold and warm temperatures
  2. Ask the Labs: Bull's-eye or racooning photochromics
  3. Photochromic Glass