太陽鏡的透射光譜測量
1. 實驗背景
在日常生活中，常見的紫外線有兩種類型：UV-A（長波紫外）和UV-B（中波紫外），如果你的眼睛短時間暴露在過量的紫外線中，可能會患上紫外線性眼炎，就像“眼睛曬傷”一樣。 一般情況下，眼睛暴露在紫外輻射下的時間越長，患白內(nèi)障或黃斑變性的風險就越大。所以，當你需要長時間暴露在紫外線較強的環(huán)時，就需要佩戴太陽鏡。 市面常規(guī)的太陽鏡應滿足以下標準: 能夠阻擋99%-100%的UV-A和UV-B輻射 能夠屏蔽75%-90%的可見光（VIS） 鏡片顏色完全匹配，沒有變形和瑕疵 那么，你的太陽鏡真的能有效阻擋紫外線嗎？ 本實驗將使用Avantes的設備測量市面上隨機購買的五副太陽鏡的透射光譜作為參考依據(jù)。
2. 實驗系統(tǒng)
圖1：實驗設備 實驗使用脈沖氙燈AvaLight-XE-Mini作為光源，它可以在UV/VIS（紫外/可見光）范圍內(nèi)提供高強度光輸出。同時，在光源前端配置衰減器，以便隨時改變光源輸出的強度。 光源輸出光后，光纖耦合光到反射臺的準直鏡上，聚焦在樣品后由一分二光纖接收。一分二光纖將光輸送到兩個AvaSpec-ULS2048CL-EVO光譜儀中，其中一臺覆蓋紫外光波段，配置波長范圍200nm-450nm的UC光柵；另一臺覆蓋可見光波段，配置波長范圍300nm-1100 nm的VA光柵。 圖2：實驗中使用的通用型光譜儀 AvaSpec-ULS2048-EVO AvaSpec-ULS2048-EVO光譜儀用CMOS探測器代替了傳統(tǒng)的CCD探測器。此型號光譜儀采用了我們功能強大的AS-7010電路板，它提供USB3.0通信接口，數(shù)據(jù)傳輸速度比USB2.0快10 倍。除了高速通信功能，EVO系列光譜儀還擁有更快的微處理器，內(nèi)存容量也擴大了50倍。 圖3：太陽鏡樣品 實驗樣品為五副不同的太陽鏡，其中包括一副日食觀測眼鏡。
3. 實驗方法
本實驗使用AvaSoft中的T（透過率）模式測量太陽鏡樣品的透射光譜，同時使用Merge功能合并兩個光譜儀通道測量所得光譜。本實驗以空氣作為參考，積分時間設為10ms，平均次數(shù)設為50。
4. 實驗結果
圖4：五副太陽鏡的透射光譜圖 （使用Merge功能合并后） 圖5：每副太陽鏡的透射光譜圖例 不同顏色代表不同的太陽鏡樣品 正如太陽鏡所宣傳的效果那樣，所有的太陽鏡都能阻擋波長范圍在400nm以下的紫外線，這是太陽鏡能否保護眼睛的關鍵。在波長范圍400nm以上，每副太陽鏡的光譜都不同，這表明它們在VIS/NIR（可見/近紅外）區(qū)域對不同波長光的透過率不同。 如前市面常規(guī)太陽鏡標準中所述，太陽鏡應能夠屏蔽75%到90%的可見光。除了棕色的太陽鏡（棕色譜線-Tan）外，其余的太陽鏡都能屏蔽大約75%的可見光。因此，只有棕色的太陽鏡不達標。 日食觀測眼鏡，這種眼鏡可以讓佩戴者直視太陽來觀察日食。樣品（黑色譜線-Solar Eclipse）測量結果表明它阻擋了所有UV/VIS區(qū)域范圍內(nèi)的光，符合日食觀測眼鏡的標準。
