太阳镜的透射光谱测量
1. 实验背景
在日常生活中，常见的紫外线有两种类型：UV-A（长波紫外）和UV-B（中波紫外），如果你的眼睛短时间暴露在过量的紫外线中，可能会患上紫外线性眼炎，就像“眼睛晒伤”一样。
一般情况下，眼睛暴露在紫外辐射下的时间越长，患白内障或黄斑变性的风险就越大。所以，当你需要长时间暴露在紫外线较强的环时，就需要佩戴太阳镜。
市面常规的太阳镜应满足以下标准:
能够阻挡99%-100%的UV-A和UV-B辐射
能够屏蔽75%-90%的可见光（VIS）
镜片颜色完全匹配，没有变形和瑕疵
那么，你的太阳镜真的能有效阻挡紫外线吗？
本实验将使用Avantes的设备测量市面上随机购买的五副太阳镜的透射光谱作为参考依据。
2. 实验系统
图1：实验设备
实验使用脉冲氙灯AvaLight-XE-Mini作为光源，它可以在UV/VIS（紫外/可见光）范围内提供高强度光输出。同时，在光源前端配置衰减器，以便随时改变光源输出的强度。
光源输出光后，光纤耦合光到反射台的准直镜上，聚焦在样品后由一分二光纤接收。一分二光纤将光输送到两个AvaSpec-VRS2048CL-EVO光谱仪中，其中一台覆盖紫外光波段，配置波长范围200nm-450nm的UC光栅；另一台覆盖可见光波段，配置波长范围300nm-1100 nm的VA光栅。
AvaSpec-VRS2048-EVO光谱仪用CMOS探测器代替了传统的CCD探测器。此型号光谱仪采用了我们功能强大的AS-7010电路板，它提供USB3.0通信接口，数据传输速度比USB2.0快10 倍。除了高速通信功能，EVO系列光谱仪还拥有更快的微处理器，内存容量也扩大了50倍。
图3：太阳镜样品
实验样品为五副不同的太阳镜，其中包括一副日食观测眼镜。
3. 实验方法
本实验使用AvaSoft中的T（透过率）模式测量太阳镜样品的透射光谱，同时使用Merge功能合并两个光谱仪通道测量所得光谱。本实验以空气作为参考，积分时间设为10ms，平均次数设为50。
4. 实验结果
图4：五副太阳镜的透射光谱图
（使用Merge功能合并后）
图5：每副太阳镜的透射光谱图例
不同颜色代表不同的太阳镜样品
正如太阳镜所宣传的效果那样，所有的太阳镜都能阻挡波长范围在400nm以下的紫外线，这是太阳镜能否保护眼睛的关键。在波长范围400nm以上，每副太阳镜的光谱都不同，这表明它们在VIS/NIR（可见/近红外）区域对不同波长光的透过率不同。
如前市面常规太阳镜标准中所述，太阳镜应能够屏蔽75%到90%的可见光。除了棕色的太阳镜（棕色谱线-Tan）外，其余的太阳镜都能屏蔽大约75%的可见光。因此，只有棕色的太阳镜不达标。
日食观测眼镜，这种眼镜可以让佩戴者直视太阳来观察日食。样品（黑色谱线-Solar Eclipse）测量结果表明它阻挡了所有UV/VIS区域范围内的光，符合日食观测眼镜的标准。