Vì sao kính đổi màu lại thay đổi được màu đôi mắt kính?

Ánh nắng gay gắt của mùa hè cũng như màu tuyết trắng nhức nhối của mùa đông đều gây tác dụng kích thích rất mạnh cho đôi mắt. Để chống lại hiện tượng kích thích đó, người ta thường đeo kính có đôi mắt kính sẫm màu như kính đen chẳng hạn. Nhưng khi đeo kính đen cũng có nhược điểm là mắt sẽ khó nhìn rõ mọi vật khi đi vào nơi thiếu ánh sáng. Mặt khác, đối với người cận thị hoặc viễn thị, đeo kính đen quả là bất tiện. Liệu có biện pháp nào giải quyết khó khăn này không?

Kính đổi màu có công năng đặc biệt có thể thay đổi màu sắc tuỳ thuộc độ sáng mạnh, yếu, màu tự động thay đổi sáng hơn hoặc sẫm hơn. Nếu ánh sáng xung quanh có cường độ sáng mạnh, kính sẽ tự động đổi thành sẫm màu hơn. Khi ánh sáng trở nên yếu hơn, mắt kính sẽ tự động thay đổi trở thành không màu. Vả lại màu của mắt kính có thể biến đổi thuận nghịch từ sáng đến sẫm màu hoặc ngược lại tuỳ thuộc sự thay đổi độ sáng của môi trường xung quanh. Có thể mài kính đổi màu ở dạng kính phẳng (kính trung tính) thành kính cận hoặc kính viễn tuỳ yêu cầu. Dùng loại kính có đôi mắt kính đổi màu thì khi gặp ánh sáng quá mạnh hoặc quá yếu kính sẽ tự động thay đổi màu cho phù hợp với đôi mắt. Có thể thấy kính đổi màu đã thống nhất kính đen và kính thường làm một. Đeo kính này có thể ra ra vào vào từ nơi có ánh sáng mạnh đến nơi có ánh sáng yếu một cách thoải mái.

Thế tại sao kính đổi màu lại thay đổi được màu sắc. Nguyên do là khi chế tạo kính đổi màu, người ta cho thêm lượng chất cảm quang là bạc halogenua thích hợp. Các hạt bạc halogenua rất bé trong kính đổi màu phân bố đều đặn trong mắt kính, nên khi có ánh sáng thường nói chung sẽ không gây ra sự tán xạ và cũng giống như loại kính bình thường. Thế nhưng khi có tia ánh sáng mạnh chiếu qua mắt kính, bạc halogenua bị phân huỷ thành các nguyên tử clo và nguyên tử bạc cực nhỏ phân bố đều đặn trong mắt kính. Các hạt bạc nhỏ này sẽ tán xạ hoặc phản xạ ánh sáng ra bốn phía. Các hạt bạc nhỏ màu đen phân bố đều khi đạt đến mức độ nào đó sẽ làm mắt kính sẫm màu lại, biến thành màu đen, độ trong suốt của mắt kính sẽ giảm. Ngoài ra người ta còn thêm vào mắt kính đổi màu một lượng rất ít đồng oxit. Tác dụng của đồng oxit là dưới tác dụng của ánh sáng mạnh, nó sẽ làm cho bạc halogenua phân huỷ nhanh nên có tác dụng như chất xúc tác.

Bạc halogenua bị phân huỷ dưới tác dụng của ánh sáng có cường độ lớn, nhưng các nguyên tử bạc và halogen tạo thành lại ở sát cạnh nhau, kề cận với nhau. Sau khi nguồn ánh sáng mạnh mất đi, các nguyên tử bạc và halogen lại tác dụng với nhau để trở thành bạc halogenua, lại tạo thành các tinh thể bạc halogenua cực bé nên mắt kính lại sáng ra như cũ. Nếu lại có ánh sáng mạnh chiếu vào thì lại xảy ra phản ứng phân huỷ bạc halogenua thành bạc kim loại và các nguyên tử halogen, quá trình lại lặp lại như đã mô tả trên kia. Nhờ vậy mà kính đổi màu có thể sử dụng lâu dài cũng không mất đi hiệu ứng đổi màu.

Nguyên lý đổi màu như đã kể trên không chỉ dùng trong lĩnh vực kính đổi màu mà còn được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác. Ví dụ làm kính chắn gió cho xe ô tô để lái xe có thể lái xe an toàn dưới tác dụng của luồng ánh sáng mạnh. Một số kính cửa sổ ở bên ngoài các công trình kiến trúc cũng được lắp loại kính thay đổi màu. Vào những ngày hè nắng gắt, kính có thể làm ánh sáng trong nhà bớt gay gắt và cũng làm làm bớt nhiệt độ bên trong công trình.