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你的手表亮不亮,是由它决定的...

【摘要】:
在漆黑的夜里,大家都是怎么看时间的呢?相信很多人的答案都是:买一只夜光手表就完事了。但是哪种夜光手表比较好,不同的夜光材料有什么优劣区别,很多人可能都不太清楚,甚至有时候还会因此无形中损害了健康。

 

 

在漆黑的夜里,大家都是怎么看时间的呢?相信很多人的答案都是:买一只夜光手表就完事了。但是哪种夜光手表比较好,不同的夜光材料有什么优劣区别,很多人可能都不太清楚,甚至有时候还会因此无形中损害了健康。今天,我们就来给大家科普一下,手表是怎么发光的;买表时,我们又应该怎么选择。

 

 

 

 

首先,我们要明确光的原理,无论是日光灯、电视还是手表夜光,其原理都是一致的:我们能看到光,是因为有光子射入了我们的眼睛,当这些光子以特定波长振动时,我们看到的颜色就会有所不同。

 

 

LED

 

 

发光二极管是最好用的照明材料之一,也就是我们通常所说的LED。它的工作原理是电流通过半导体,使电子产生移动,从而释放光子

 

 

上世纪70年代的老式电子表

 

 

应用这一技术的主要还是电子表。比如经典的卡西欧F-91W,它在半导体中使用了氮化铟镓,因此其LED背光为绿色。成本低、重量轻、适用性强的特性,使得它成为军队的最爱之一。

 

 

卡西欧F-91W

 

 

但是与很多人的刻板印象不同,并不只有电子表才会使用LED,有些个性独特的机械表也一样能用。比如喜欢搞事的瑞士顶级独立制表品牌HYT,就做了一款搭载了LED发光技术的全机械腕表H4 Alinghi。这款表的6点钟位置埋藏了两颗发光二级体,通电后即会发出白光,照亮整个表盘。看到这里,可能很多人会问,既然是靠电力发光,又怎么做到全机械呢?这就是H4 Alinghi的巧思所在,它采用了发电机式的原理,通过旋转4点钟方向的表冠来将机械能转化为电能,然后再按压表冠即可点亮LED灯,无需任何电池。每次旋转按压表冠,都能提供5秒钟时间的照明。设计之绝妙,令人叹为观止。

 

 

HYT H4 Alinghi

 

 

电致发光

 

 

但是LED有一个缺点,因为它的亮光都是由表盘角落里的小灯泡发出的,因此亮度难免不够均匀。为了解决这一问题,人们开始用电致发光来取代它。电致发光(英文electroluminescent),又可称电场发光,简称EL,简单来说,就是利用发光材料在电场作用下产生光的特性,将电能转换为光能。天美时的独家发光技术Indiglo便是应用了这一原理。

 

 

天美时的独门绝技Indiglo,极难仿冒

 

 

现在,很多数字电子表出于美观性易读性考虑,都开始用EL来替代LED。比如卡西欧的F-105W,在它的表盘下方有一张薄膜,由背面电极层、绝缘层、发光层、透明电极层构成,当电流通过时,里面的荧光体就会受到刺激,从而均匀地发出光线。

 

 

卡西欧 F-105W

 

 

蓄光型荧光材料

 

 

荧光材料分为两种:蓄光型自发光型。与需要人为通电的LED及EL不同,它可以自动发光。我们先来看看蓄光型的模式。

 

 

 

 

蓄光型荧光材料可以吸收外界的光能(连一些非可见光也能吸收,例如UV或者IR等),使得内部的电子变成“活跃”状态;当外界的光源消失时,材料就会开始慢慢衰减,内部的电子逐渐回复成“稳定”状态。在此期间,其储存的能量会以特定波长光子的形式释放出来,也就是发光了。比较常用的蓄光型荧光材料是硫化锌铝酸锶,根据质量的不同,其发光的时长从几分钟到数小时不等。

 

 

 

 

举个例子,劳力士chromalight夜光便是应用了这个原理。上文说过,在电子由“活跃”状态恢复为“稳定”状态的过程中,特定波长的光子会被发射出来。而在文章开头,我们已经解释过,波长的不同决定了颜色。劳力士就是利用了这一点,通过在材料中添加各种催化剂来控制光子的波长,从而做到想要什么颜色就有什么颜色。比如,如果你想要绿色,就加一点作为催化剂,使得波长被控制在535nm即可。如果你想要迷人的chromalight蓝,那就加入一点,使得光子的波长变为490nm即可。

 

 

著名的劳力士chromalight蓝光

 

 

自发光型荧光材料

 

 

不过需要注意的是,蓄光型荧光材料有一个缺点,那就是发光时间不够长,而且随着材料老化,其亮度时长会进一步衰减。即便是劳力士这样的优秀品牌,也只能改善而无法完全避免这一问题。与之相比,自发光型荧光材料就不会有这类毛病,它与蓄光型荧光材料的区别就在于添加了放射性材料,随着放射性元素的衰变,其周围的电子会持续地从“活跃”状态转变为“稳定”状态,并在此过程中释放出光子。由于放射性物质不会停止衰变,因此能很好地保证发光时长。

 

 

 

 

大约一个世纪以前,人们使用来作为这种放射性材料。镭及其所有同位素都具有很高的放射性,可以自行发光而无需进一步添加荧光粉。但随着人们认识到镭对于健康的危害,这种材料逐渐被抛弃了,取而代之的是。氚是氢的同位素,发光性能优良,而且对人体的危害比镭小得多,因此受到大家的普遍欢迎。不过,尽管氚不会给佩戴者带来什么害处,但对于涂抹夜光材料的工人来说可不是这样,他们长期暴露在这种材料中,而且又没有表镜的阻隔遮挡,健康受到了非常不好的影响。正是出于这个原因,氚也不再那么流行。

 

 

 

 

为了解决自发光型荧光材料的安全问题,人们创造出了一种名为“氚管”的装置,其主要结构是在一个密闭玻璃管中填充入氚气荧光材料。填充氚气时施加的压力越高,激活荧光材料的能量就越高,发出来的光亮度也就越大。通过这种装置,氚的辐射被有效地隔绝开来,同时也保证了发光时长,算是现有条件下一个比较好的妥协。

 

 

氚管

 

 

最后

 

 

手表的发光材料,大致就是以上介绍的这些。到目前为止,想要找到一种完美无缺的材料似乎还不太可能,大家可以根据自己的需要,自行取舍。不管怎么说,这些各式各样的光亮,总是大大方便了我们的生活。

 

 

你会选择哪一种夜光手表?

 

 

本文来源自万表网