什么是光致變色(Photochromism)？

光致變色是一種可逆的顏色變化，特別是在紫外線（UV）、可見光和紅外（IR）光的存在下描述顏色變化的過程。這種現象常見于過渡性透鏡，它是一種眼鏡鏡片，在室外陽光下變暗，在室內光線下變得清晰。一種光致變色物質在某種光線下會發...

光致變色是一種可逆的顏色變化，特別是在紫外線（UV）、可見光和紅外（IR）光的存在下描述顏色變化的過程。這種現象常見于過渡性透鏡，它是一種眼鏡鏡片，在室外陽光下變暗，在室內光線下變得清晰。一種光致變色物質在某種光線下會發生顏色變化，例如，激活過渡透鏡的紫外線陽光。這種現象的發生是由于分子材料對波長輻射的吸收特性造成的。不同的材料可能會用自己的特征透射光譜來響應，這些光譜在光線變化的情況下會發生變化。科學家燒杯對這一現象的準確理解是由德國猶太有機化學家威利·馬爾克瓦爾德博士（1864-1950）首次發現的，1899年，他還以威利·馬克瓦爾德的名字命名，直到1950年代，他還被認為是皮埃爾和瑪麗·居里釙同位素鐳F的發現盡管光致變色現象早在1867年就已被其他人觀察到，但馬爾克瓦爾德在研究苯并-1-萘醌和四氯-1,2-酮-萘醌在光照下的行為時，確實確定了這一現象，一種化合物暴露在光下會轉化成另一種化合物。在沒有光的情況下，它會轉化回原來的化合物。這些反應被稱為正向反應和反向反應。顏色變化可以發生在有機化合物和人造化合物中，也可以發生在自然界中。可逆性是命名這個過程的一個關鍵標準，但如果材料在紫外線照射下發生永久性的顏色變化，則會發生不可逆的光致變色然而，這屬于光化學的范疇。許多光致變色分子可分為幾種類別，其中包括螺吡喃類、二芳基乙烯類和光致變色醌類等。無機光致變色劑可能包括銀、氯化銀，氯化銀是制造光致變色透鏡的典型化合物。光致變色的其他應用在超分子化學中，通過觀察特征光致變色位移來指示分子躍遷。三維光學數據存儲利用光致變色來創建存儲盤能夠存儲1萬億字節的數據，或者基本上是1000千兆字節。許多產品利用這種改變來為玩具、紡織品和，在化妝品的某些光區，可以用光致變色技術來監測薄膜的變色反應光學或材料薄膜應用的任何數量；例如，應用包括半導體、濾光片和其他技術表面處理的生產。通常，光致變色系統是基于兩個吸收光譜明顯不同的狀態之間發生的單分子反應。該過程通常是可逆的熱輻射或熱，以及可見光譜光。將這種現象應用到消費品和工業技術中，需要將這些自然的分子變化與理想的光傳輸和吸收結合起來，以獲得多種理想的效果。產品和技術的能帶工程也因此而大大增強光、材料和元素之間對顏色敏感的修改。

發表于 2020-09-17 21:01
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分類：科學教育

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