螢石與螢火蟲發光原理是一樣的?
詩中有云"between the fireflies and the grass, the geese rise up in the reeds", 縱使花開滿,也遜於家鄉的螢火蟲,夏夜飛舞的螢火蟲的點點光芒, 總是給人溫暖的安慰。
有一種神奇的石頭, 在紫外線或陰極射線等高能輻照的作用下會發出螢火蟲般的螢光, 因此得名“螢石”。
螢石又稱氟石,主要成分為 CaF2,Ca 可被 Ce、Y、
Th、U、Sr 等元素類質同象置換;立方晶系也稱等軸晶系, 常常呈立方體、八面體、菱形十二面體及其聚形;常見無色、 綠色、藍色、紫色等。
螢石的顏色成因可概括為:色心致色、稀土雜質元素致色、 膠體鈣致色、有機致色,
而螢石的發光原理與稀土元素離子有密切關係,比如:Sm2+ 和 Ce3+ 的電子躍遷有關。
生物所發出的光是因為化學反應而生成的。 幾乎體內都擁有「發光物質」以及可協助發光物質發光的「酵素」 (蛋白質)。生物體的發光物質稱為「螢光素」(luciferin), 而酵素稱為「螢光素酶」(luciferase)。
螢火蟲若要能發光,需要有發光物質「螢光素」(luciferin)、 協助發光反應的「螢光素酶」(luciferase)、 以及「腺苷三磷酸」(ATP)。 ATP是所有生物細胞的能量來源。螢火蟲發光時, 首先是螢光素從ATP接受能量, 接著與酵素發生反應(氧化), 形成高能階狀態的「氧化螢光素」(oxyluciferin)。 幫助該種反應產生的就是「螢光素酶」(luciferase)。 接著處於高能狀態的「氧化螢光素」(oxyluciferin)在回到基態時, 該能量差即以光的形式釋放呈現出來。 火蟲發光的化學反應的真相就是螢光素的「氧化反應」。
螢火蟲發出的光,其亮度和顏色(波長nm位置) 是取決於作為光所釋放出的能量強度。隨著「螢光素酶」 (luciferase)的作用而變化。
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2022-07-26 |
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