荧光棒如何发光.doc

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1、荧光棒的特性荧光棒发光的原理就是过氧化物和酯类化合物发生反应，将反应后的能量传递给荧光染料自二十世纪八十年代问世之后，荧光棒就成了万圣节前夕的主要用品。它们轻巧、便宜、能发出幽灵般的光，堪称完美的安全发光体。荧光棒在狂欢场合也极受欢迎——如发光项链、发光眼镜和发光绳索，此外它们还是水肺潜水员及露营者的理想照明灯。　　尽管看上去很神奇，但荧光棒采用的技术其实非常简单。本文将带您深入了解荧光棒，看看在没有灯泡和电池的情况下，它怎样发出强光　　光是一种能量，可通过多种途径散发。其中包括：　　白热光——因热而发光（如普通电灯泡或燃气灯）　　荧光和磷光——因辐射能量而发光（如荧光灯泡或电视）　　激光的产

2、生——利用受激发射而集中发光（有关详细信息，请参见激光器工作原理）。　与传统电灯泡不同，荧光棒是一种冷光源，发光时无需加热。　　所有这些途径都基于相同的原理：外部能源激发原子，使之释放出光子。例如，当您点燃某物时，热能会导致组成该材料的原子加速。原子一加速，互相之间碰撞的力就更大。如果原子受到的激发足够强烈，碰撞中能量就会转移给某些原子的电子。发生这种情况时，电子将临时提升到更高的能量级别（距离原子核更远）。当电子最终回落到原始级别时（距离原子核更近），就会以光子形式释放出部分能量（有关更多信息，请参见原子理论和光的原理）。　　荧光棒的基本原理与此相同，但它是用化学反应来激发材料中的原子。在下

3、一节中，我们将了解这种反应是如何发生。　　在上一节我们了解到，荧光棒使用化学反应的能量来发光。这种化学反应由多种化合物混合产生。　　化合物是由不同元素的原子按刚性结构结合在一起组成的。当两种或更多化合物混合时，原子可能会重新排列，形成新的化合物。由于化合物的性质不同，这类反应可能会引起能量释放或能量吸收。　荧光棒有很多不同的颜色，这取决于棒内荧光染料的化学成分。　　荧光棒内化合物间的反应释放出大量能量。如同白炽灯泡一样，材料中的原子受到激发，导致电子上升至更高的能量级别，随后又回落到基态。电子回落至基态时，就会以光的形式释放能量。这个过程叫做化学发光。　　荧光棒中的化学反应通常涉及几个步骤。市

4、场上出售的普通荧光棒内装有过氧化氢溶液以及一种包含苯基草酸酯和荧光染料的溶液。当上述两种溶液混合时，会依次发生下列反应：　　过氧化氢氧化苯基草酸酯，生成苯酚和不稳定的过氧酸酯。　　不稳定的过氧酸酯分解生成更多的苯酚和一种环状过氧化合物。　　环状过氧化合物分解生成二氧化碳。　　分解过程中会向染料释放能量。　　染料原子的电子跳至更高级别，然后回落，并以光的形式释放能量。thissiteformoreinformationaboutthisprocess.)　　荧光棒本身只是用来容纳两种发生反应的溶液的——从本质上讲，就是便携式化学试验装置。下一节，我们将了解为何弯曲荧光棒会使其发光。　　在上一节我

5、们了解到，荧光棒内装有两种化学溶液，二者混合时就会使荧光棒发光。尚未激活荧光棒时，两种溶液是隔开的。苯基草酸酯和染料溶液占据了荧光棒的大多数空间。而过氧化氢溶液，即催化剂，则装在荧光棒内一个易碎的小玻璃瓶里。　　                             　　荧光棒内有一个小玻璃瓶，瓶内装有一种化学溶液，而瓶外是一个较大的塑料瓶，里面装着另一种溶液。弯曲塑料瓶时，玻璃瓶破裂，两种溶液流到一起并发生化学反应，使荧光染料发光。　　弯曲塑料棒时，玻璃瓶突然断裂，两种溶液流到了一起，发生反应，原子开始发光。化学溶液中使用的染料不同，所发出光的颜色也不同。　　根据所使用的化合物，化学反应的

6、时间可能是几分钟，也可能持续好几个小时。如果将溶液加热，额外的能量会加速反应，荧光棒会更亮，但发光时间会缩短。如果冷却荧光棒，则反应会减缓，光也会变暗。如果想把荧光棒保留到第二天，可将其放进冰箱，这不会中断反应过程，但会明显延长反应时间。　　加热荧光棒会加速化学反应，使染料发出更明亮的光。左边是处于室温下的荧光棒。右边是在热水中放置了一分钟后的荧光棒。　　荧光棒只是应用了一种重要的自然现象——冷光。一般而言，冷光是指任何不是因加热而发出的光。使用冷光的物体很多，如电视、霓虹灯和夜光贴纸。同时，这也是萤火虫以及一些石头在天黑后发光的原理。