荧光矿物:为什么有些矿物在紫外光下会发光?

荧光矿物:为什么有些矿物在紫外光下会发光?

在紫外光照射下会发光的荧光矿物,呈现出鲜艳的绿色、蓝色和橙色。 你捡起一块石头,在日光下观察它。它看起来很普通。灰色、白色,或许略带一些其他颜色。对大多数人来说,故事到此结束。

然后有人打开了紫外线灯。

石头突然开始发光,颜色一会儿变绿,一会儿变蓝,一会儿变橙。有时它太亮了,你的眼睛会自动聚焦在上面。

第一反应通常都是一样的:这是真的吗?

是的,这是真实的。这背后没有任何魔法或技巧。这是地质学、化学和物理学完全交汇的地方。

这时就需要用到荧光矿物了。

内容 什么是荧光矿物? 这种发光现象是怎么产生的? 这个过程很简单: 为什么并非所有矿物都具有荧光性? 短波紫外线和长波紫外线的区别 长波紫外线(LW – 365 纳米) 短波紫外线(SW – 254 nm) 最知名的荧光矿物 萤石 方解石 硅镁石 钙 尤珀莱特 荧光和晶体缺陷 荧光与地质环境有关吗? 荧光矿物在地质学中有什么用途? 荧光效果可能是假的吗? 为什么荧光矿物如此受欢迎? 每种荧光矿物都有价值吗? 从地质时间尺度来看 结语 什么是荧光矿物?同一种矿物在普通光和紫外光下均呈现出荧光效应。荧光矿物是指在紫外光照射下会发出可见光的矿物。

换一种说法:

它吸收一种我们通常看不见的光。这需要这种能量然后以不同的波长将其返回。我们眼睛能看到的颜色这里存在一个非常重要的区别:

当紫外线灯亮起时,它会发光。紫外线灯关闭时,发光现象停止。因此,荧光与磷光并不相同。

荧光 = 当灯亮起时磷光现象 = 即使关灯后仍会持续发生

荧光矿物在自然界中很常见。然而,真正的磷光现象非常罕见。

这种发光现象是怎么产生的?荧光方解石晶体在紫外光照射下,由于微量活化元素的作用而发出荧光,这是它的特写镜头。矿物之所以会呈现荧光,是因为其中含有…… 激活剂成分 在其晶体结构内部。

这些元素并非该矿物的主要成分。它们含量虽少,但影响却很大。

最常见的活化元素有:

锰(Mn)铕 (Eu)铅(Pb)铽 (Tb)铀 (U)例如:

方解石是碳酸钙。但其中含有极少量的锰。在紫外线照射下会发出红色或橙色的光芒这个过程很简单:紫外线照射矿物电子吸收能量并跃迁到更高的能级。电子无法停留在这个能级。当它们返回时,会以光的形式释放额外的能量。这种光就是我们看到的颜色。

我们看到的实际上是电子恢复到其原始状态的过程。

为什么并非所有矿物都具有荧光性?佛罗里达州白文石,佛罗里达州红白云石,纳米比亚楚梅布矿非洲荧光矿物展厅 这个问题经常被问到。

答案很简单,但却很重要。

荧光现象需要多个条件同时存在。

必须存在激活元素。晶体结构必须允许这一过程。不能有其他因素阻碍这种效果。某些元素会阻碍荧光。这被称为淬灭效应。

因为这:

同一种矿物的两个样本即使它们看起来一样在紫外光照射下可能表现出完全不同的行为一个闪闪发光。另一个什么也不做。

这种不确定性正是荧光矿物引人注目的原因之一。

短波紫外线和长波紫外线的区别短波和长波紫外线。紫外线并非只有一种类型。

长波紫外线(LW – 365 纳米)更安全家用紫外线灯中常见的对方解石和萤石等矿物有效短波紫外线(SW – 254 nm)更强用于专业用途产生更鲜艳的色彩必须谨慎使用。某些矿物质:

仅在短波紫外线照射下发光有些物质只有在长波紫外线照射下才会发光。有些在两种情况下都会呈现不同的颜色。这使得荧光现象更有趣。

最知名的荧光矿物萤石荧光通常与萤石有关。

Blue紫色绿色黄色同一晶体在不同的紫外波长下会呈现不同的颜色。

方解石方解石是荧光性质变化最大的矿物之一。

红色橘色粉红色Blue晶体的颜色完全取决于晶体内部的微量元素。

硅镁石硅锌矿以其明亮的绿色荧光而闻名。它通常与富兰克林矿和锌矿一起出现。

钙由于含有铀,钙铀云母会发出明亮的霓虹绿色光芒。视觉效果令人印象深刻,但需要改进。

尤珀莱特尤珀石不是一种单一矿物,而是一种岩石。由于其内部含有荧光方钠石,因此在紫外光照射下会发光。这就是它受欢迎的主要原因。

荧光和晶体缺陷完美晶体通常不会显示荧光。

荧光通常是由于以下原因造成的:

晶格中的空隙原子级畸变外来离子取代正常原子地质学上不完美的晶体在紫外光下往往更有趣。

大自然偏爱不完美。

荧光与地质环境有关吗?是的,它们直接相关。

荧光矿物常见于:

热液脉系统富含碳酸盐的岩石某些变质带因此,荧光有时可以提供有关矿物形成环境的信息。

荧光矿物在地质学中有什么用途?常见的荧光矿物,例如在紫外光下会发光的萤石。它们并非仅用于收藏。

在地质学中,荧光被用于:

矿物鉴定碳酸盐岩分析绘制脉区图铀矿勘探在某些野外研究中,紫外线灯与岩石锤一样重要。

荧光效果可能是假的吗?是的。

有些石头是:

色织涂层经紫外线反应材料处理真正的荧光矿物:

在日光下通常看起来很正常仅在紫外光下发光展现矿物内部而非表面的颜色。这种差异对收藏家来说非常重要。

为什么荧光矿物如此受欢迎?这是因为:

它们在视觉上引人注目。它们在社交媒体上吸引了关注它们给人一种隐藏功能的感觉。它们让科学更有趣。只有在特定光线下才能展现其魅力的宝石,总是能吸引人们的目光。

每种荧光矿物都有价值吗?序号

单靠荧光是不够的。

价值取决于:

Rarity水晶品质尺码视觉外观然而,强而罕见的荧光可以提高收藏价值。

从地质时间尺度来看观察荧光矿物时,可以考虑以下几点:

这块石头形成于数百万年前。它内部的原子从那时起就一直存在。今天出现的这种反应正是这些条件造成的。荧光是现代光学与古代化学的结合。

结语荧光矿物不仅仅是会发光的石头。

它们分别是:

原子层面能量行为的结果地质历史的无声见证者化学、物理学和地质学的交汇点在紫外灯下观察矿物时,你看到的不仅仅是颜色。这小小的一瞥,反映了这块石头是如何形成的。

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