С Е М И Н А Р N 2 5
Ф О Т О Х Р О М И З М

При изложении темы ФОТОЭФФЕКТ можно рассказать, как устроены фотохромные очки. Такие очки продаются в наших магазинах и аптеках. Основное их свойство: куда бы вы ни посмотрели - через окно на сильный свет или в темный угол комнаты, - вам будет казаться, что всюду одинаковая освещенность, приятная для глаза и неутомляющая его. Под действием света атомы ( или молекулы ) переходят из основного состояния в возбужденное. В возбужденном состоянии вещество поглощает свет иначе, чем в основном. В частности, меняется спектр поглощения. Известны материалы, которые могут долго находиться в возбужденном состоянии. Конечно, долго только с точки зрения физика, для которого время жизни возбужденного состояния 0.001 секунды - почти бесконечность. (Время жизни возбужденного состояния атома водорода имеет порядок 10 нс.) Много таких материалов среди органических соединений, где с легкостью осуществляются цис- и транс- переходы. Такие матермалы называют фотохромными.

При прохождении света через фотохромный материал происходит следующее. Под действием света молекула переходит в возбужденное состояние, в котором находится некоторое время, а затем вновь возвращается в исходное состояние. Если на очки приходит мало света, то в стеклах мало возбужденных молекул, сильно поглощающих свет. Поэтому большинство фотонов свободно пролетает сквозь очки. Если же на очки идет сильный свет, то возбуждается много молекул, которые перекрывают путь прилетающим фотонам.

Из-за конечности времени жизни число возбужденных молекул, перекрывающих путь свету, со временем не накапливается, а остается примерно постоянным при неизменном освещении очков.Можно так подобрать толщину стекол и время жизни молекул, что после очков поток фотонов практически не будет зависить от падающего потока. Такие очки называют фотохромными.Распространенное заблуждение: многие покупатели, как в известной басне, рассматривают фотохромные очки под разными углами, ожидая, что при некотором положении они станут черными. Бытует мнение, что на свету они темнеют. Чтобы отличить фотохромные стекла от обычных, нужно посмотреть через них на предметы с разной освещенностью. Через фотохромные стекла освещенность этих предметов покажется вам одинаковой, а через обычные стекла - разной. Можно тут же сказать, что под действием света пленки из фотохромных материалов могут менять цвет. Так можно получить изображение непосредственно под действием света. Проявления фотоматериалов, как в обычной фотографии, при этом делать не требуется.
Почему-то в учебниках по физике фотохромизм в разделе ФОТОЭФФЕКТ вообще не упоминается. Я этому странному факту нахожу только одно объяснение - традиционный, возможно необходимый, консерватизм в образовании. Учебники прошлого века мало отличаются от современных, там нет только физики двадцатого столетия.

Пишите. С уважением, А.Дозоров