摘要:原理基础:当光照射到炫彩玻璃表面时,由于玻璃表面存在着极薄的膜层(可以是玻璃本身的特殊结构形成的,也可能是后期镀膜产生的)。光线在膜层的上表面和下表面分别发生反射。这两束反射光满足相干条件(频率相同、相位差恒定、振动方向相同)。当这两束反射光在空间相遇时,就会
薄膜干涉
原理基础:当光照射到炫彩玻璃表面时,由于玻璃表面存在着极薄的膜层(可以是玻璃本身的特殊结构形成的,也可能是后期镀膜产生的)。光线在膜层的上表面和下表面分别发生反射。这两束反射光满足相干条件(频率相同、相位差恒定、振动方向相同)。当这两束反射光在空间相遇时,就会发生干涉现象。
颜色产生:不同颜色的光具有不同的波长。对于某一特定厚度的薄膜,在一定的入射角下,只有某些波长的光满足干涉相长条件,这些波长对应的颜色就会被加强而呈现出来,其他波长的光因干涉相消而减弱。例如,若膜层厚度使得红光干涉相长,那么我们看到的玻璃表面就会呈现红色调;随着观察角度的变化,光线在膜层中的传播路径改变,满足干涉相长的光的波长也随之改变,颜色也就发生了变化。
折射与色散
折射作用:光从空气进入玻璃时,会发生折射现象。炫彩玻璃的光学结构使得不同颜色(频率)的光在折射过程中有着不同的折射角。这是因为玻璃对不同频率光的折射率不同,根据折射定律\(n_1\sin\theta_1=n_2\sin\theta_2\)(其中\(n_1\)、\(n_2\)是两种介质的折射率,\(\theta_1\)、\(\theta_2\)是入射角和折射角),不同频率光在相同入射角下折射角不同,从而使不同颜色的光在玻璃内部传播方向出现差异。
色散效果:这种不同颜色光折射角的差异累积起来,就产生了色散现象。当光从玻璃射出再次进入空气时,不同颜色光进一步分离,如同三棱镜将白光分解成七彩光一样,在玻璃表面形成虹彩效果。而且,炫彩玻璃内部复杂的结构会多次对光进行折射和色散,使得最终呈现出的虹彩更加丰富和绚丽。
衍射
结构条件:炫彩玻璃表面或内部可能存在着一些细微的周期性结构,如纳米级的纹理或晶格结构等。这些结构的尺寸与光的波长相近。当光照射到具有这种结构的玻璃上时,就会发生衍射现象。
衍射图案与颜色:光在遇到障碍物(这里指玻璃中的细微结构)时,偏离直线传播路径而绕到障碍物阴影里。不同波长的光在衍射过程中,形成的衍射图案不同。在一定条件下,这些衍射图案相互叠加,使得特定波长的光在某些方向上得到增强,从而呈现出虹彩效果。并且随着观察角度和光照角度的变化,衍射图案和增强的光的波长也会改变,导致虹彩效果的动态变化。
来源:海博特玻