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2007年9月21日 星期五

為何 眼鏡玻璃 反光會是 綠 藍 金 色的呢?




講到這個問題嘛,那我們必須先了解一下,為何我們看到玻璃可以看到對面?

我們視覺所能看到物體顏色,是因為”光”碰撞到物體然後部分能量被吸收,剩於能量反射到四周,有些進入我們的眼睛之中,光經過細胞分析後,經由神經傳導到腦中成像。所以我們為可以看到玻璃對面呢?是因為有些光從玻璃中”跑”過去了。

疑? 光是怎麼跑過去的呢?
先說說光的性質吧!

光是一種能量,它有兩種型態,粒子和波,粒子就是像非常小的點,因為串連成一條線,形成光線;波就是像在水面上輕點一下所出現的紋路,慢慢擴散開來,遇到阻礙物就會發生反射折射現象。

所以摟,當光想經過透光材料(玻璃)時,部分光粒子,從玻璃微結構中的晶體結構和晶體結構之間小小縫隙(晶界)穿越過去;部分波利用分子的震動傳遞過去,過程中因為能量會因為分子震動消耗能量,所以形成折射。沒穿透的光,部分被物體吸收,部份形成反射。

因為玻璃本身材質的關係,使得部分的光反射了,所以才會看到原本位子影像的成像,其實玻璃約有97%%透光(能量損失跟折射等物理現象消耗掉了) ,我們戴上單純玻璃的眼鏡,會有些許的光收不到(光透率)和像差的產生(折射)與反射時出現的影像干擾(反光),所以我們在鏡片上鍍上一層或多層薄膜來降低光進入玻璃的干擾(有點像濾片)。

現代的鏡片往往必需鍍上多層膜,這些膜的功用各有不同,大致可分為七大類:增透膜(增加透光率)、反光膜(降低反射效果)、濾光膜(過濾光線)、偏振膜(降低折射效果)、保護膜和電熱膜(抵抗電和熱產生的效應)。

一般來說鏡片表面的鍍膜層本身是無色透明的。只有沒有透過鏡片的光線會被反射回來,形成人眼可見的反光。透過鏡片的光線越多,反光則越弱。

一般來說人類眼睛所能看到的光線波長大約在380nm至780nm

(nanometer,相當10-9m),而所能看到的最長約700nm為紅色光,而最短的是紫色光約390nm,在各種不同波長下產生了色彩,此外光波 還有振幅、純度等差別,而振幅決定光線的明度,而純度則決定飽和度。然而光波的波長、振幅與純度和視覺的色彩、明度、和飽和度之間並無完全的對應關係,因為人眼對於中波長的光波,黃色較為敏感,即使黃色光波的振幅不如紅色和藍色光波大,但他卻使人有比較明亮的感覺。

這是為什麼呢?

因為人是網模由兩種感受光波刺激的細胞,1.錐狀體(cons)2.桿狀體(rods)在照明較強下則是錐狀體為主,夜晚或光度較差時則是桿狀體,而錐狀體介於綠色和黃色之間的光譜感應較為敏銳,而桿狀體只有無色視覺,但卻對波長在藍色與綠色之間的部份較為敏銳的感應,,所以在薄膜的設計上會希望增加黃色綠色之間的光譜穿透率。

不鍍膜的鏡片,其鏡片的透光率比較低,鏡片表面的反光比較嚴重,對光譜中的各種光線都有較強的反射,因此反光的綜合色為白光;SC 單層鍍膜的鏡片,其鏡片表面的反光較弱,大大增加光譜中部的黃綠光的穿透率,只有光譜兩端的紅光和藍光才被反射,因此反光一般呈淡藍紫色。

SMC 多層鍍膜的鏡頭,其鏡片的透光率極高,鏡片表面的直接反光很弱,需要遮光一面,正對著鏡片玻璃逆光觀看,從鏡片的側面觀察才可以看到彩色的反光,這種反光依不同廠家的鍍膜特性可分為深紅(增透藍光)、深藍(增透紅光)、深黃(增透藍綠光)和深綠色等。
其中深綠色的鍍膜可以同時增加光譜兩端的藍光和紅光的透過率,只有光譜中部的黃綠色光才被反射回來,因此這種增透膜的透過率曲線有紅、藍兩個增峰值,有效的沿廣色域。

所以其實眼鏡反光出來的顏色,就是被你眼鏡上鍍的薄膜所反射掉的光線。

飛機 + 跑步機 = 新形態降落方式?




最近國外有一則問題 很有趣
飛機起飛降落 靠跑步機 行不行?
猜一猜 想一想 行不行呢?


我的答案是

如果只是單純放在跑步機上面 答案是不行的
因為飛機起飛主要是靠白努力定律+空氣動力 飛起來
當飛機的引擎推力因為因為機翼的角度使的空氣流 向下
最後下降力量大於飛機本身重量 就飛起來了

所以當使用軌道(Fa)要傳遞動能時 輪子(Fb)卻因為引勤推力
相反的力吸收動能
所以當兩個動能相等 相當於 Fa=Fb 所以靜止不動
如果使用機翼前置的螺旋槳引擎
有可能實現(因為在飛機前面旋轉使的飛機產生空氣動力)
不果一到達能起飛點 瞬間在空中移動
是否變化太大? 造成人員受不了?
安全是個問題

當然履帶系統的投資金錢(大概是天文數字) 也是個問題
噴射引擎因為 沒有造成飛機本體 主要的空氣動力 所以就不行

如果一定要噴射引擎+履帶系統
那輪胎要固定在履帶系統上
當速度到達飛行速度時放開 就可以起飛(福音戰士 出動時那個樣子)
飛出去後 再點燃引擎 就可飛行了

不過這個樣子 乘客在起飛時 必須承受強大的G力變化
(所以有可能都翹了?)

結論

要錢無限+瞬間超強抗G力人員 就有可能實現
(那不是就是不可能嗎?XD)

不過世事難料 說不定多年後 就實現了
(就跟古人以前以為地球是平的一樣XD)



p.s NASA想做 地球到外太空的"直達電梯"喔

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