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什么是荧光? 荧光的原理和荧光现象!

作者:上海峰志仪器 时间:2023-02-24 08:23:39浏览3605 次

信息摘要:

荧光是一种物质中积累的能量以光的形式发射的现象。 从外部接收能量的物质会释放随着时间的推移接收到的能量。 例如,沸水的温度会随着时间的推移而下降。 当热水的能量释放到外部时,就会发生这种现象。物质释放能量有两种方式。 一种是将其作为热量发射,如前面的示例所示,另一种是将其作为光发射。 光发射能量的一种现象称为“荧光”。


什么是荧光? 荧光的原理和荧光现象!

荧光是一种物质以光的形式发射能量的现象,每种物质的发射光波长是由每种物质确定的,人类通过进入眼睛的光的波长来判断颜色。

在下文中,我们将根据荧光原理,解释为什么萤火虫、荧光笔和荧光灯会发光作为荧光的例子。 需要能量才能发出荧光。 在下文中,让我们考虑能量是从哪里接收的。

1.“荧光”是什么现象?

当您听到“荧光”这个词时,您会想到什么? 例如,您可能会想到“荧光灯”或“荧光笔”,或者萤火虫的光,这个词就是从中衍生出来的。

那么为什么会出现荧光现象呢? 物质为什么会发光? 事实上,量子化学理论对于解释荧光现象是必要的。 在本文中,在解释了基于量子化学理论的荧光原理之后,让我们一起考虑熟悉的荧光现象。

1.1荧光是多余的能量以光的形式发射的现象。

荧光是一种物质中积累的能量以光的形式发射的现象。 从外部接收能量的物质会释放随着时间的推移接收到的能量。 例如,沸水的温度会随着时间的推移而下降。 当热水的能量释放到外部时,就会发生这种现象。

物质释放能量有两种方式。 一种是将其作为热量发射,如前面的示例所示,另一种是将其作为光发射。 光发射能量的一种现象称为“荧光”。

1.2 确定物质可以发出的光的波长

荧光现象的一个主要特征是每种物质发出的光的颜色(光的波长)是固定的。 其原因可以用量子化学理论来解释,该理论指出每种物质可以拥有的能量是固定的。

让我们把物质的能量写成梯子。 梯子的每一步都对应于能量的高度。 当从梯子的顶部落到底部时,荧光是发出与其高度相对应的能量的现象。 当从上面掉下来时,不能在层之间走。 由于梯形台阶的宽度是固定的,因此也决定了发射的能量,即发射一定波长的光。

1.3人通过进入眼睛的光的波长来判断颜色

为了深入了解荧光现象,了解人眼识别颜色的机制也很重要。 人类如何感知“红色”和“蓝色”等颜色? 人类从进入眼睛的光波长中识别颜色。 例如,蓝色是波长为 450 nm 的光,红色是波长约为 700 nm 的光。

2.身边的荧光现象

荧光是一种释放储存在物质中的能量的现象。 荧光的颜色因物质而异的原因是每种物质发出的光的波长是固定的。 每种物质可以拥有的能量是固定的,这是量子化学的一个重要概念,所以让我们记住它。

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接下来,让我们一起思考熟悉的荧光现象。 关键词是物质从哪里接收能量以及它如何发光。

2.1萤火虫因体内化学反应而发光

萤火虫如何在黑暗中发光? 萤火虫在体内发生化学反应,并将当时产生的能量转化为光。 在萤火虫体内有一种叫做萤火虫荧光素的酶。 萤火虫会发光,因为这种酶与氧气反应储存的能量以光的形式释放出来。

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2.2 荧光笔吸收紫外线并发光

经常用作标记的荧光笔是学习不可或缺的工具。 那么荧光笔从哪里获得能量并发光呢? 荧光笔吸收紫外线并以光的形式发射能量。

阳光和紫外线灯都能发出紫外线。 这种紫外线是人眼看不见的。 但是,由于紫外线也是光(准确地说,是一种电磁波)的成员,因此可以根据物质吸收紫外线。

荧光笔吸收来自阳光和紫外线灯的紫外线。 由于吸收的紫外线能量以光的形式发射,因此荧光笔看起来有光泽。 相反,如果不暴露在紫外线下,荧光笔就不会发光。 例如,荧光笔在漆黑的房间里不会发光。 这是由于缺乏紫外线。

2.3荧光灯将电能转化为光

后,让我们想想为什么荧光灯等电器会发光。 连接到电源插座或打开电气开关时,荧光灯会发光。 由此,可以预期电力被用作能源。 那么我们如何把电变成光呢?

荧光灯通过两步过程发光。 荧光灯含有荧光物质和微量汞。 打开电源开关直到荧光灯闪耀的过程如下。

1. 汞接收能量

2. 汞以紫外线的形式释放能量

3.荧光物质吸收紫外线

4.荧光物质以红、蓝、绿光(可见光)等形式发射能量

要了解荧光,请考虑能量来源和发出的光的波长

荧光是一种释放储存在物质中的能量的方法。 由于每种物质都有固定的能量可以释放,因此荧光发出特定波长的光,即某种颜色的光。为了发出荧光,物质必须接收能量。 能源是多种多样的,包括热、电、化学反应和光。 为了理解荧光现象,我们还必须关注材料如何接收能量。


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