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Lexikon der Optik: photochrome Gläser

photochrome Gläser, Gläser, die unter der Einwirkung von UV-Strahlung ihre spektrale Transmission im sichtbaren Bereich reversibel ändern. Es erfolgt eine rasche Eindunklung bis zu einem Sättigungswert, der so lange erhalten bleibt, wie sich die Intensität der Anregungsstrahlung nicht ändert. Nach Ende der Strahlungseinwirkung hellt das Glas langsam wieder auf mit asymptotischer Annäherung an seinen Ausgangszustand hoher Transmission. Der Grad der Eindunklung und die Geschwindigkeit der Wiederaufhellung eines gegebenen p.G. sind abhängig von der Intensität und der Schwerpunktwellenlänge der Anregungsstrahlung, von der Umgebungstemperatur und im allgemeinen von der Glasdicke. Unter gleichen Bedingungen ist der Vorgang streng reproduzierbar und beliebig oft wiederholbar. Der Aufhellungsvorgang verläuft unter dem Einfluß langwelliger Strahlung oder unter Wärmeeinfluß beschleunigt (optisches bzw. thermisches Bleichen).

Photochromes Verhalten (auch als Phototropie bezeichnet) zeigen Spezialgläser, die als Aktivatoren Silberhalogenide (AgCl, AgBr) in bestimmter Konzentration sowie Sensibilisatoren enthalten und zur Ausbildung des photochromen Effektes einem Temperprozeß unterworfen werden. In einem diffusionsgesteuerten Ausscheidungsvorgang entstehen und wachsen dabei kleinste mit den Aktivatoren angereicherte Kristalle im Glas. Sie sind die Träger des photochromen Effektes. Ähnlich dem photographischen Elementarprozeß läuft bei UV-Bestrahlung in ihnen ein komplizierter photochemischer Prozeß ab, der zur Bildung von kolloidalem Silber führt, welches die Schwärzung des Glases hervorruft. Im Unterschied zum irreversiblen photographischen Elementarprozeß finden hier aber durch das in den Kristallen verbleibende Halogen gleichzeitig Rückreaktionen zum farblosen Silberhalogenid gemäß folgendem vereinfachten Schema statt:


(hν Energie eines Photons). Der Prozeß der Silberkolloidbildung und der der Rekombination zu Silberhalogenid stehen in einem dynamischen Gleichgewicht. Dadurch wird der photochrome Effekt in Gläsern reversibel.

Breite Anwendung haben p. G. als Sonnenschutz-Brillengläser gefunden (Blendschutzwirkung). Als Korrekturgläser sind sie im Dioptrienbereich zwischen -6 und +6 bei Einhaltung einer Mindestdicke von etwa 2 mm herstellbar, ohne daß in der Praxis der Einfluß der Schichtdicke auf den Eindunklungsgrad merklich wird.

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Dr. Joachim Tilgner, Berlin
Dr. Joachim Träger, Berlin (Waldesruh)
Dr. Bernd Weidner, Berlin
Ernst Werner, Jena
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Wolfgang Wilhelmi, Berlin
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