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第三章 下午 3 1 回到办公室（第3页）

●　读一份很长的报告：眼镜、玻璃、光致变色

吃了前段时间医生开的抗酸药后（千万不要轻信亲朋好友的建议，要问医生），胃灼热的感觉就消失了，你也可以专心工作了。

老板刚刚发给你一份很长的报告，你必须得看一下。

如果只是看一些篇幅短的东西的话，你的视力还是没多大问题的，但要长时间阅读时，你就要戴上眼镜了。

你最近买了一副新款的光致变色眼镜——这是化学的真正杰作！

眼镜镜片由玻璃制成，而玻璃本身就是一种特殊的化学产品。

化学中的“玻璃”

与我们所熟知的那种玻璃的含义略有不同。

其实，凡是无定形的固体，也就是非晶体，都叫“玻璃”

。

从微观角度来看，玻璃的结构是无序的，与**的结构非常相似。

尽管玻璃的黏性很高，但它仍然可以被认为是**。

化学概念中的玻璃不一定是透明的。

例如，呈黑色、不透明并且有光泽的火山矿物黑曜岩（obsidian）实际上就是玻璃。

从20世纪60年代开始，化学家们甚至还成功制造出了金属玻璃，也就是具有玻璃特性的金属合金，这些合金表现出非常有趣的性质。

但在我们平常的语言中，“玻璃”

与上述微观描述一样，指的是一类材料，但不同的一点就是我们所指的玻璃一般都是透明的。

所有这些透明的“正常”

玻璃（包括你的眼镜镜片）都有一个共同点：主要由二氧化硅制成。

古代的人们早就对这种材料有了认知。

根据老普林尼（PlinioilVecchio，23—79）撰写的《自然史》（NaturalisHistoria），玻璃的发明可以追溯到公元前3000年的腓尼基（Phoenicia）[今黎巴嫩（Lebanon）一带]。

从公元前2000年开始，埃及人就开始使用玻璃了，这一点从各种考古发现中可以得到证实。

从古至今，玻璃的生产和加工技术日臻完善。

如今玻璃的种类繁多，为满足实际的不同使用需求，每种玻璃还都有各自的特点。

生产玻璃的原料是存在于许多矿物中（首先就是沙子）的二氧化硅。

之前说过玻璃类似于高黏度的**，这里我们可以确认一下。

首先是它的热行为。

如果我们对晶体进行加热，温度到达熔点后，我们就会观察到晶体开始从固态变成液态，而且在从固态变为液态的整个转变过程中（固液共存状态），温度会一直保持不变。

但是，如果我们加热玻璃，我们只会观察到玻璃在逐渐软化，因为它并没有真正的熔点。

除了热行为，玻璃的机械性能也很独特。

玻璃在机械应力的作用下会随着时间的推移而变形，尽管我们在短期内观察不到这一变化。

从微观层面上来看，这一点则表现为玻璃分子彼此的相对流动，就像在**中一样。

我们通过测量古代玻璃窗（如哥特式大教堂的玻璃窗）的厚度，发现底部玻璃的厚度大于顶部玻璃的厚度，从而就证明了玻璃分子因自身重量而发生了渐进式的滑动。

但玻璃最明显的特点是对可见光透明。

如果光能透过某种材料而不被吸收，那么这种材料就是透明的。

光（见第一章第5节拓展：光、颜色和物质）是电磁辐射，也就是在空间传播的振**电场和磁场。

这是一种电场和磁场粒子垂直于传播方向[横波（transversewave）]发生振**的波动现象。