文／簡麗賢

炎炎夏日驕陽似火，出門在外或從事戶外活動的我們，除了保護肌膚外，眼睛也要防晒，避免眼睛受到高能量紫外線的傷害。台灣的夏季白天時數約14小時，靈魂之窗恐因長期接收紫外線而罹患白內障或黃斑部病變，最簡單的護眼方法就是配戴太陽眼鏡（墨鏡）。深色鏡片的墨鏡是不是更能保護眼睛呢？太陽眼鏡隱含什麼科學概念？陰天就不用戴墨鏡嗎？

我們感受的光，本質是電磁波家族譜中的可見光，波長由短到長約400奈米到700奈米，分別是紫光、藍光、綠光、黃光、橙光、紅光。太陽光除了可見光外，還有波長比400奈米更短的紫外線（ultraviolet，UV）。依據愛因斯坦光子論，每個光子的能量與頻率成正比，紫外線的光子頻率高，波長短，因此能量高足以殺菌，讓皮膚產生化學反應而晒黑，讓眼睛產生病變。

鏡片鍍膜 過濾光線

防止陽光進入眼睛，出門在外不離身的重要配件就是墨鏡。墨鏡鏡片的顏色是不是愈深就愈好？護眼效果與鏡片顏色無關，鏡片的化學鍍膜塗層才是關鍵，需要能過濾光線，能阻絕紫外線登堂入室。萬一配戴的墨鏡鏡片顏色深，卻無阻絕紫外線的效果，可能更傷害眼睛，因為顏色深的鏡片，容易使眼睛瞳孔放大，反而接收更多紫外線，豈不開大門迎接紫外線，傷害角膜、結膜與視網膜。

太陽眼鏡為何能阻抗紫外線而保護眼睛？此與鏡片化學鍍膜塗層的偏光效果有關。讀者戴太陽眼鏡看風景時，是否感到特別清晰？若未配戴偏振片眼鏡，光線可經不同角度漫反射後映入眼簾；但配戴具有偏振功能的太陽眼鏡時，可過濾許多角度的反射光，降低周遭漫反射產生的干擾，讓景物顯得較清楚鮮明。在鏡片塗上一層膜，類似百葉窗直柵欄，能擋住水平方向光線，只讓垂直方向光線進入眼鏡，讓眼睛看到的景物更柔和清晰。解釋鏡片塗層具有偏光效果，須從電磁波理論和「偏振光」（polarized light）特性說起。

物理學家馬克士威的電磁波理論提及，電磁波是透過電場與磁場交互振盪產生的擾動，電場與磁場的振動方向皆與波的行進方向垂直，故電磁波為橫波，具備「偏振」（polarization）的現象。一般光線傳播時，電場與磁場的振盪方向並不固定，若其電場振盪方向及磁場振盪方向皆固定的光稱為偏振光，並定電場振盪方向為偏振方向。太陽光是電磁波，電磁波具偏振特性，墨鏡鏡片塗上化學塗層，使鏡片具「偏光」效果。

遮蔽偏光 保護眼睛

偏光是指太陽眼鏡能將水平偏振方向的光遮住，只讓鉛直偏振方向的光通過，也就是讓特定電場振盪方向的光通過的現象。因此，偏光鏡片能有效的消除多餘的反射光及散射光，使進入眼睛的光線變得柔和，看到的景物更清晰。

日常生活中的電磁波，由於光源特性加上多次漫反射，通常不會有特定的偏振方向；但可藉由通過偏振片，使其產生單一的偏振方向，當光通過鉛直偏振片後，只會有鉛直偏振光，若通過水平偏振片後，則只會有水平偏振光。為何會這樣？原因是電磁波是橫波，故其偏振方向與行進方向垂直，因此可分解成兩相互垂直的線性偏振。當電磁波通過偏振片時，偏振方向與偏振片平行的電磁波可以穿過，但偏振方向與偏振片垂直的電磁波則會被擋掉。利用一對相互垂直的偏振片，可完整阻擋所有電磁波穿過。

相機的偏光鏡頭也是同樣的科學原理；若要觀賞3D立體電影則必須配戴偏振光3D眼鏡，鏡片是一對偏振方向互相垂直的偏振片，放映時通過兩台投影機用偏振方向互相垂直的兩種偏振光重疊地放映到銀幕，再通過偏振眼鏡觀賞，產生立體影像的感覺。

以台灣的天氣而言，眼科醫師建議，不只晴天，即使陰天，紫外線仍能穿透雲層到地面，最好配戴墨鏡保護靈魂之窗。