光學(xué)變色現(xiàn)象一種較特殊現(xiàn)象，跨物理與化學(xué)科技領(lǐng)域，在新版人民幣發(fā)行之前是不太為大眾所知的。現(xiàn)在逐步為大眾所知，如我們拿百元人民幣去購物時(shí)，售貨員通常會(huì)拿紙幣照一照，以辨別真?zhèn)巍Ｎ覈诎僭拔槭霸娜嗣駧派鲜状尾捎霉庾冇湍M(jìn)行防偽，也體現(xiàn)了防偽行業(yè)應(yīng)用高端防偽材料進(jìn)行防偽的趨勢(shì)。光變油墨由于其具有易識(shí)別、難仿造、感觀效果好的特性，受到全球各政府在貨幣防偽上的青睞，自然價(jià)格比普通油墨也昂貴不少。

以下我們對(duì)光學(xué)變色油墨的防偽變色原理作詳細(xì)論述：

光變油墨其光變效果由油墨中的光變顏料所產(chǎn)生，光學(xué)變色薄膜碎片是光變顏料的主要成份，具有特定的光譜特性。光學(xué)變色薄膜應(yīng)用真空鍍膜技術(shù)，由多種不同折射率物質(zhì)，應(yīng)用多層薄膜光干涉原理，依據(jù)特定膜系結(jié)構(gòu)，精細(xì)化配制不同膜層的配比、厚度和順序，依序沉墊在同一載體上而制成。跟隨不同角度進(jìn)行觀測(cè)，會(huì)呈現(xiàn)不同顏色，也要隨角異色光變顏料。以下為多層光學(xué)薄膜結(jié)構(gòu)示意圖（依據(jù)薄膜光學(xué)理論），用于分析反射光與相關(guān)物理量的變化（入射光在各層薄膜界面上的反射光之振幅矢量）：r1、r2 e -2iδ1、…、r k+1 e -2i（δ1＋δ2＋…＋δk），其中r1、r2、…、r k+1分別是界面兩邊的折射率N0與N1、N1與N2、…、Nk+1與Nk的函數(shù)，稱為反射系數(shù)。δ為各反射光之間的位相差：δ1 = 2π/λ?Ｎ１ｄ１cosθ１　 、… 、δk = 2π/λ?Ｎkｄkcosθk 式中：λ為入射光波長(zhǎng)，ｄ１、ｄk分別為第一層薄膜及第k層薄膜的厚度（膜厚為納米級(jí)），θ１、θk分別為光在第一層和第k層薄膜的入射角（θ１、θ2、…、θk由θ0和N0、N1、…、Nk決定）。多層光學(xué)薄膜的反射率R是各反射系數(shù)r（也即N1、…、Nk）和位相差δ（也即λ、θ0和ｄ１、…、ｄk）的函數(shù)。

據(jù)此我們分析如下：

Ⅰ. 對(duì)于一個(gè)確定（按需要設(shè)計(jì)成型）的膜系結(jié)構(gòu)來看，其膜層的材料N和厚度d及入射介質(zhì)N0均為已知的定數(shù)，其表面反射率R就只是入射光波長(zhǎng)λ和入射角θ0的函數(shù)。　　

給定一個(gè)θ0 ，便可得到該膜系在這一θ0條件下按波長(zhǎng)分布的反射光譜曲線。即：每個(gè)確定的膜系都具有特定的反射光譜。而這反射光譜將隨入射角θ0的改變而變化。這就是人造膜系產(chǎn)生的“干涉色”可隨光線入射角和觀察角度的變化而發(fā)生變色的緣由（如圖2所示）。

Ⅱ. 我們可根據(jù)需要進(jìn)行膜系設(shè)計(jì)，合理計(jì)算選配膜層材料及膜層厚度，改變N、d值，來達(dá)到預(yù)定的反射光譜及光學(xué)性能指標(biāo)。實(shí)現(xiàn)人們對(duì)物體表面反射光譜及光學(xué)性能進(jìn)行控制和選擇的愿望。

光學(xué)變色薄膜采用高精密性真空鍍膜工藝生產(chǎn)，經(jīng)粉碎等一系列物理和化學(xué)的處理后，添加特殊的連接料和助劑制成油墨。這種油墨印在承印物上，光學(xué)變色膜粒會(huì)平行排列且上浮墨層表面，保持了光學(xué)變色薄膜的變色特性。這正是光學(xué)變色油墨用于防偽的關(guān)鍵所在。

依據(jù)以上光譜原理，我們可以作出如下分析：

1、相對(duì)恒定膜系結(jié)構(gòu)，膜層材料N、厚度d及入射介質(zhì)N0都為恒定數(shù)，其表面反射率R就只是入射光波長(zhǎng)λ和入射角θ0的函數(shù)。

給定θ0 ，就能計(jì)算出該膜系在這恒定的θ0條件下按波長(zhǎng)分布的反射光譜曲線。也就是恒定的膜系都有特定的反射光譜。而這反射光譜將隨入射角θ0的變化而改變。這就能說明隨角異色的光變油墨的變色原理，是人造膜系產(chǎn)生的“干涉色”可隨光線入射角和觀察角度的變化而發(fā)生變色的原因。

2、為了更好地控制物體表面反射光譜、光學(xué)性能，我們可依據(jù)膜系進(jìn)行設(shè)計(jì)，調(diào)整N、d值，以達(dá)到預(yù)想的光學(xué)性能及反射光譜之指標(biāo)。

光變薄膜由高精密真空鍍膜工藝制造，經(jīng)過全系列物理化學(xué)處理（如粉碎工藝），再添加特殊助劑、連接料可制成光變油墨。此類光變油墨印刷在票據(jù)、貨幣等紙質(zhì)載體上旱，光學(xué)變色膜粒會(huì)上浮墨層表層且排列平行，這樣也就保障了光學(xué)薄膜的變色性能。這也就很好說明了光變油墨變色防偽特性，且易識(shí)別難仿造。