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第三章 下午 3 1 回到办公室（第5页）

如果这种情况发生在镜片里，镜片就会变暗。

但问题的关键是如何使这种现象可逆，也就是说当光照停止时，如何让银和溴重新结合，从而使镜片颜色变浅。

在照相工艺中这是不可能的，因为银一旦释放出来就会远离溴，因此无法与溴重新结合。

但是如果将大小合适的溴化银颗粒嵌入玻璃中，银和溴都会保持在原位置，并且彼此之间有适当的距离，以便在光照停止时可能重新结合。

当然，要想从实际应用的角度获得满意的效果，一切都要在合理的时间内进行，并且要有明显的视觉效果。

因此，必须慎重选择溴化银颗粒的大小。

如果颗粒大小超过15纳米，即使在没有光的情况下，镜片也会显得不透明。

相反，如果颗粒小于8纳米，即使有银的释放，也不会观察到镜片变暗。

但是我们通过精良的技术，可以生产出尺寸在8～15纳米的溴化银颗粒，一旦它们分散在镜片的玻璃中，就会精确地、并且不知疲倦地进行光致变色工作。

多年来，使用光致变色现象一直是玻璃镜片的专属特权，因为溴化银颗粒技术无法应用于塑料镜片中。

不过，一段时间以来，市面上出现了防碎变色镜片（塑料镜片）。

这种镜片使用的原理与变色玻璃镜片不同，它是在镜片中加入复杂的有机物[如嗪（oxazine）或萘并吡喃（naphthopyran）]，当被光照射时，这些有机物能以可逆的方式改变自身结构，从而使自身和镜片的颜色改变。

这些物质通常以均匀的厚度添加到镜片表面。

这样做的好处是，即使在镜片厚度变化的情况下，也能使镜片颜色均匀变暗。

而变色玻璃镜片则不然，在镜片较厚的地方，变暗的情况可能会更明显。

●　一杯水：水中的化学，矿泉水和自来水

读完报告之后（如果没有眼镜，读起来肯定会更累），你感到口渴。

你起身活动活动腿脚，然后去办公室走廊的饮水机那里接了一杯冰水。

从某种角度来看，喝水被认为是世界上最简单的事情。

水实际上是一种极为简单的物质，但要研究它的特性却并不简单[51]。

水是我们赖以生存的基本物质，长期以来一直被视为一种元素。

在希腊传统文化中，水与土、火、气一起代表着四种元素[四元素理论（stoicheia）]或根[四根（rhizomata）]，一切存在的物质都来源于这些元素。

但是这里的元素并不是化学意义上的元素，要想从化学角度来了解水，我们必须等到18世纪末。

法国伟大的化学家安托万·洛朗·拉瓦锡发现，水是由氢和氧这两种元素结合而成。

一个水分子（H2O）由两个氢原子与一个氧原子构成。

两个H-O键之间形成104.45°的夹角。

由于氧比氢吸引电子的能力更强（氧具有更强的电负性），所以形成H-O键的电子对不是对称分布在两个原子之间的，而是更靠近氧原子。

因此，这两个H-O键是极性共价键，表现为氧原子带部分负电荷（δ-），氢原子带部分正电荷（δ+）。

这使得水分子的行为就像微小的电偶极子一样（电偶极子就是指两个分隔有一段距离，电量相等，正负相反的电荷），水的许多特性都是因为它是极性分子。

我们可以用很简单的实验方法来验证水分子的极性。

稍稍打开水龙头，让水呈细流状流出来，然后用一根事先用布擦过的棍子（塑料或玻璃的）靠近水流（用布擦是为了使棍子带电），我们会看到细细的水流被棍子吸引，水流路径偏离垂直方向。

无论棍子带正电还是负电都会发生这种情况。

极性水分子受外界电场的影响就会相应地改变其运动方向。

如果我们用非极性**（如汽油）代替水，就会发现**流向不会有任何偏离。

水分子的极性还可以解释其他事情，比如为什么冰的密度比液态水的密度低。

极性分子之间，一个分子的正极部分和另一个分子的负极部分之间会产生吸引力。

这种吸引力称为偶极-偶极相互作用。