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熒光礦物:黑暗中的“明珠”

2019-8-19 9:27:58 作者:礦冶園

什么是熒光礦物

具有熒光反應的礦物叫做熒光礦物。在19世紀初期,人們發現當螢石受到太陽光照射時,會發出一種藍色的光芒,便將此種會發光的現象稱之為熒光(Fluorescence)。事實上,自然界中具有熒光特性的礦物并不局限于螢石一種。當我們用紫外線或X射線照射時,有些礦物也會散發出不同的色彩,而且射源能量不同,部分礦物所呈現的顏色也會改變。

熒光反應的產生

某種物質受到激發光(可以是紫外線或者X射線)照射后,產生一種能量躍遷,進入激發狀態,從而產生一種比照射光(通常為不可見光)波長更長的光(通常為可見光),這一現象叫做熒光反應。

熒光是礦物中很有趣的一種現象,但大部分熒光礦物在非熒光狀態下并不奪人眼球,甚至和普通巖石無異,比如下邊這塊“圣誕方解石”切片。

“圣誕方解石”切片

這是一種非常容易識別的含有熒光礦物的巖石,其中的兩種礦物會在短波紫外光下發出強烈的熒光:方解石(Calcite)發出紅色熒光,硅鋅礦(Willemite)發出綠色熒光。紅綠對比強烈,再加上沒有熒光的黑色鋅鐵礦(NFFranklinite),非常具有觀賞性。通常這種巖石被稱為“圣誕方解石(Christmas Calcite)”或者“瘋狂方解石(CrazyCalcite)”。

熒光礦物為何具有不同顏色

在現有的幾種礦物發光性機理中,被大家所公認的是礦物的發光主要與礦物中的晶體缺陷和雜質元素有關。晶格缺陷稱之為“陷阱”,引起礦物發光的雜質元素被稱為“激活劑”。也就是說電子在缺陷的晶格中運動,或者雜質元素中的電子受到激發從而產生了熒光。激活劑大都是過渡金屬元素,其中尤以稀土元素和某些錒系元素為主。

如何鑒賞熒光礦物

礦物的熒光色彩、強度常常和外加的高能量的紫外不可見的波長密切相關。

目前用來激發礦物熒光的多為紫外光作為外加的射入光源。因此紫外光燈就成為熒光礦物收藏、鑒賞的唯一工具,也是進行分類的主要依據。

熒光礦物的用途

熒光礦物,不單是用于觀賞那么簡單,它在我們的日常生活中大有用途、無處不在,比如路標、提示牌、夜間保護服、演唱會中的熒光棒等,甚至航天、醫藥中都有熒光礦物的身影,如熒光探針靶向治療。△

網站編輯:宮莉

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