為何白光照射下 會映出綠光?

文/鄭可安 |2021.12.08
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圖/樹下繪本
或許同學有過這樣的經驗:當讀書讀累時,眼睛疲倦的不得了,因此暫時取下眼鏡放在桌邊,搓揉臉部試圖提振精神。這時,當我們把視線移回桌面,目光很容易就會被眼鏡鏡片上映出的色光吸引,為什麼日光燈管明明發出白色的光,鏡片卻映照出有顏色的燈管?但戴上眼鏡後看到的燈管卻是正常的白光?而同樣透明的放大鏡,又為什麼能映出原有的白光?圖/樹下繪本

文/鄭可安

或許同學有過這樣的經驗:當讀書讀累時,眼睛疲倦的不得了,因此暫時取下眼鏡放在桌邊,搓揉臉部試圖提振精神。這時,當我們把視線移回桌面,目光很容易就會被眼鏡鏡片上映出的色光吸引,為什麼日光燈管明明發出白色的光,鏡片卻映照出有顏色的燈管?但戴上眼鏡後看到的燈管卻是正常的白光?而同樣透明的放大鏡,又為什麼能映出原有的白光?

玻璃易碎 樹脂反光



在解釋原理之前,先請同學想一想,眼鏡鏡片和放大鏡的透鏡有什麼不一樣的地方?它們雖然看起來都是透明的,但材質卻不太相同。現在常見的鏡片以樹脂材質為主,放大鏡則是壓克力或玻璃。早期眼鏡曾採用「玻璃」作為鏡片材質,但因為易碎,再加上配戴起來較為笨重的緣故,後來逐漸被「樹脂」取代。

樹脂雖然較適合做為鏡片材質,但「透光性」比玻璃差,部分光線在鏡片表面就發生反射,能順利進入眼睛的光線較少,使看到的物體會比實際上的樣子暗;相對而言,因為鏡片提前反射光線的關係,外人也就難以看清戴眼鏡的人鏡片下的樣貌。

內鍍薄膜 增加透光



為了解決這些問題,業者在樹脂鏡片內側鍍一層增加透光性的增透膜,如此一來,光在進入鏡片後,首先會在鏡片上產生折射與反射,其餘光線則會在增透膜上產生第二次的折射與反射。這兩次的反射光正好能產生干涉、相互抵銷,以此減少鏡片反射光的產生,增加鏡片的透光性。

那麼,樹脂鏡片上映照出的色光,又是從哪裡來的?為什麼有些眼鏡映出綠色的光,有些卻映出紫藍色的光呢?我們所看到的白光其實不是單色光,科學家從三稜鏡的色散實驗中得出白光是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等色光組合而成的,而單一增透膜無法一次增透白光中的所有色光,因此,部分光線會發生反射,這反射出來的色光,就是我們在鏡片表面上看到的燈管顏色。

至於映照出來的燈管顏色不同,則是因為膜層不易增透的色光不同,例如市面上最常見的綠膜就是難以增透綠光,因為白光照射到鏡片上後,綠光會被反射,所以鏡片上看到的光也就會是綠色的──以此類推,不同顏色的增透膜,就會對應到不同顏色的反射光。

在了解眼鏡反光的原理後,相信下次同學在拍照時發現眼鏡上映出奇怪的反光色彩時,就不會感到那麼詫異,也可以試著和其他同學解說這樣的科學小知識喔!

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