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奇妙的礦物世界:螢光礦物(圖)

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' c) {1 V4 Z- [% ~; W公仔箱論壇在自然界中孕育出許許多多各式各樣、色彩繽紛的礦物,為我們所居住的大地彩繪得更加亮麗。在眾多的礦物種類里,色彩多變的螢光礦物總是那麼引人側目與好奇。 何謂螢光礦物?: \+ E9 Q4 Q+ V) L( `& T; T" o
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在19世紀初期,史托克斯(George Stokes)便曾記載,當螢石(Fluorite)受到太陽光照射時,便會發出一種藍色的光芒,他將此種會發光的現象稱之為螢光(Fluorescence)。事實上,自然界中具有螢光特性的礦物並不局限於螢石一種。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。到底螢光是如何產生的?常見的螢光礦物又有哪些?這是本篇所要介紹的重點。  公仔箱論壇) G3 k) G" K/ q& q% j8 E

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欲揭開螢光礦物的神秘面紗,首先必需由組成礦物的基本結構談起。我們深知構成物質最基本的單元是原子,而原子是由原子核和環繞外圍的電子所組成。通常電子所繞行的軌域可分為數層,每層都有固定的能階,而且離原子核愈遠,能階愈高。www2.tvboxnow.com" l0 ?, z6 `9 s

* W3 ?; Y, K' V* ~1 b9 G; Q螢光礦物通常含有過渡性元素,其原子中的電子受到如紫外線等高能量照射時會吸收能量,並從低能階軌域(基態)躍升到高能階軌域(激發態)。由於處在激發態的電子極不穩定,因此,電子很快會移回到原有軌域,並釋放出能量。因為從基態至激發態過程中部分能量轉換為熱能而消耗,所以電子從高能階軌域折回低能階軌域所釋出的能量,其波長較原入射的紫外線為長。如果波長剛好落在可見光的範圍內,那麼,該礦物就會發出肉眼看得見的色光,是為螢光(圖1);而具有這種特性的礦物,我們稱之為螢光礦物。
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7 `4 x+ C' H9 Z一般的螢光礦物,在激發光源撤除后,發光會立即停止。但是有些礦物在激發光源撤除后,發光尚能維持一段時間,我們稱它為磷光。有些礦物發出的磷光僅能維持數秒鐘,有的則可持續一段很長的時間。 常見的螢光礦物  世界各地所產重要的螢光礦物約有四、五十種之多,限於篇幅,無法一一介紹。本文僅將常見的幾種,敘述如后,以供參考:公仔箱論壇  W; N% k; z# u
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(1)方解石(Calcite)是最普通的一種螢光礦物。螢光的色彩涵蓋彩虹中所有的顏色,其中以含錳元素所展現的紅色或粉紅色最為常見(圖2)。美國德州Terlingua地區水銀礦內所產的方解石,在紫外線短波段(100-3000A)下呈現藍色或紫色的磷光;而在紫外線長波段(3000-4000A)下則顯現出亮麗的粉紅色螢光,最具特色。
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, r) W( z$ \! M(2)矽鋅礦(Willemite)是一種重要的鋅礦來源。在美國紐澤西州Franklin地區的鋅礦礦區中,矽鋅礦具有最明亮而耀眼的螢光,極富盛名。其螢光多呈綠或黃綠色(圖2),少數標本呈現黃色。www2.tvboxnow.com6 D$ @" {4 I' n5 J* d

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. ~( F- }: A$ Z/ R(3)白鎢礦(Scheelite)的螢光顏色會隨鉬含量多寡而改變。在紫外線短波段下,若質純時,呈現之螢光為藍白色;含少量鉬元素時,變為白色;鉬含量增多,則轉為黃色。白鎢礦是一種極富經濟價值的“鎢”的重要來源。因鎢耐高溫且不易熔化,所以廣泛被應用在燈泡的鎢絲方面,另外,在製造高速切割工具上,也是一項重要的成分。因白鎢礦的外觀多呈白、乳黃或灰色,在岩石中與其他礦物甚難分辨,因此,在第二次世界大戰鎢礦短缺之際,美國為尋找鎢礦礦源,便利用紫外線在美西一帶從事白鎢礦的探勘工作。, @. I& s7 R2 b2 q
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(4)螢石可做為鍊鋼的助熔劑,系最為人知的一種螢光礦物。事實上,螢光一詞乃源自螢石這種礦物。藍色是最普遍的一種螢光色彩,尤其是在紫外線長波段照射下,藍色螢光特別顯眼。另外,有些標本也會呈現白色或乳黃色的螢光。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。0 `1 b0 }: L. u
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美國紐澤西州Franklin地區較知名的螢光礦物包括磷灰石(Apatite)、霰石(Aragonite)、斧石(Axinite)、方解石 、剛玉(Corundum)、透輝石(Diopside)、螢石、水鋅礦(Hydrozincite)、閃鋅礦(Sphalerite)、矽鋅礦、矽灰石(Wollastonite)等二十餘種,不但種類多,而且許多礦物具有鮮艷亮麗的螢光色彩,繽紛的螢光世界,着實令人嚮往。  您想目睹螢光礦物如何變臉嗎?變臉之後是呈紅色?黃色?還是綠色?本館地球環境廳地下樓“大地的結晶——礦物展示”中的“螢光”單元,陳列了6件內含方解石、矽鋅礦、水砷鋅礦(Adamite)等具螢光特性的標本,值得您一探究竟。
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1. 白鉛礦 Cerussite(黃色螢光)+ 重晶石 Baryte – Mibladen, Morocco& Q! X0 V: `* H
2. 方柱石 Scapolite(黃色螢光)- Greenvile, Ontario, Canada9 ]4 r( ~- H4 ]* H5 u
3. 鋅黃長石 Hardystonit(藍色螢光),方解石(紅色螢光),硅鋅礦 Willemite(綠色螢光)- Franklin, New Jersey, USA4 h2 l! k: J0 k5 h: X2 ?
4. 白雲石 DolomiteLangbanFilipstadSweden9 r- x4 r6 K, I' a4 W  B) T) \' y
5. 水砷鋅礦 Adamite – Ojuela Mine, Mapimi, Mexico& d8 ]% G! C, h3 \7 V) a' C/ S
6. 白鎢礦 Scheelite(藍色螢光)- 產地不詳
2 @- J/ C8 [% L9 m! DTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。7. 瑪瑙晶洞 Dugway Geodes(綠色螢光)- Utah, USA
9 B/ x8 ^' m5 E& {0 Y; t9 D( {8. 透閃石 Tremolite – Balmat, New York, USATVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。4 V$ c, R) B/ G. X' u% r
9. Esperit(黃色螢光),硅鋅礦 Willemite(綠色螢光)- Franklin, New Jersey, USA
! h6 r. ~  z! u7 l0 m  d/ G公仔箱論壇10. 白雲石 Dolomite – Langban, Filipstad, Sweden3 V/ [4 `8 N1 t; F; m# u; E: O: j$ \
11. 螢石,方解石 – Urberg, St. Blasien, 黑森林3 P* {' e. V* U6 Q* H3 z9 H
12. 方解石 – Capnic, Romaniatvb now,tvbnow,bttvb  p6 W. f7 U: N9 _* {+ @5 x% |
13. 流紋岩 Rhyolite – 產地不詳
' U/ t2 L3 s% z7 A- l2 WTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。14. 白雲石 Dolomite – Langban/Jakobsberg, Filipstad, Sweden) j& s" W0 ?; b+ l8 y
15. 硅鋅礦 Willemite(綠色螢光),方解石(紅色螢光),鋅鐵尖晶石 Franklinite,薔薇輝石 Rhodonite – Franklin, New Jersey, USA
/ K+ Y& v$ P" |1 U1 E3 X5 PTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。16. 鋰霞石 Eucryptite – Bikita, Zimbabwe& }6 Y% }7 Z$ R9 J$ V4 R
17. 方解石 – Schwabische Alb
  B  v$ C0 y' I8 O- t/ _* X18. Septarian 結核,方解石 Calcite(淺藍色螢光)- Zion National Park, Utah, USA6 w. v4 A# V  i: i  `
19. 螢石 – Upper Weirdale, Durham Co., Englandwww2.tvboxnow.com& e* o) p8 a( Y
20. 方解石(紅色螢光) + 綠色螢光礦物 – Jakobsberg, Nordmark, Filipstad, Sweden
! i) t7 q% U; e# |公仔箱論壇21. 方解石,白雲石 – Iglesiente, Sardinia8 \' D& p4 ]! x8 x
22. 鐘乳石 Dripstones – Lykia, Turkey公仔箱論壇& j6 o( o+ \# w, z& R) h2 W( j
23. 白鎢礦 Scheelite: g8 g' s7 l/ t' q) n
24. 文石 Aragonite – Agrigenti, Sicily4 m. {3 k( ~  a- A. @! k, Q
25. 藍錐礦 Benitoite – San Benito, California, USA公仔箱論壇# y/ n' S: L8 k5 y) l
26. 水晶 Quartz aus Schneekopfkugel – Thuringer Wald公仔箱論壇/ d7 Y7 O1 U* y/ O0 }  o- B1 s
27. 白雲石 Dolomite,鐵礦石 Iron Ore – Langban, Filipstad, Sweden公仔箱論壇; @/ G6 B/ T( I& h( o( ]
28. 未知礦物(黃色螢光)公仔箱論壇# g; D  @- ?9 R  M* r
29. 人造剛玉 Synthetic Corundum
$ m' G0 ?1 }) @  J: U# Ptvb now,tvbnow,bttvb30. Powellite – India公仔箱論壇/ C# \% O! x  {. R* ]
31. Hyalite(Glasopal)- Hungary
) I. ?& s8 ^' a9 F! A32. Vlasovit(黃色螢光)in Eudyalit – Kipawa, Villedieu, Quebec, Canda
& V1 k, L, f' G0 i9 C/ @33. Doppelspat – Creel, Mexico
  r% R( X! j' w. m34. 錳方解 Mangano Calcite – Langban, Filipstad, Sweden
3 c7 v4 H: c- i# U3 B35. Clinohydrit,Hardystonit,硅鋅礦 Willemite,方解石 – Franklin, New Jersey, USAtvb now,tvbnow,bttvb: U, N( L! p% _5 L/ s4 c3 A7 M
36. 方解石 – Urberg, St. Blasien, 黑森林8 ?" V& u, x# C4 ?4 X/ B3 l
37. 磷灰石 Apatite,透輝石 Diopside – USA公仔箱論壇' g$ G; _3 c: L' t. x7 i, J7 P+ E
38. 白雲石 Dolomite – Langban, Filipstad, SwedenTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。6 z" e. R& \! O) T1 v2 f( j
39. 螢石 – Upper Weirdale, Durham Co., England4 ^) k$ G5 x0 z, u) \
40. 錳方解 Mangano Calcite – Peru
/ i. ^/ B2 F2 |7 Dwww2.tvboxnow.com41. Galmei auf Zinkblende in Ganggestein – “Gnade Gottes”, Schulenberg, Harz
# G5 c- Q7 a) P) z# a" h9 k7 _: F公仔箱論壇42. 藍色螢光礦物 / 黃色螢光礦物 – Langban, Filipstad, SwedenTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。6 F7 x# E' @8 K9 H9 p
43. Glasopal – 產地不詳
/ o' u2 I  F$ T( I- ~# stvb now,tvbnow,bttvb44. 石膏 Gypsum – Klein-Steinbke, Konigslutter, Elmtvb now,tvbnow,bttvb; w" X9 z5 ?0 @* Q$ a- T
45. 白雲石?Dolomitgangart – Langban, Filipstad, Sweden公仔箱論壇4 t( Y9 {: L, x4 z
46. 玉髓 Chalcedon – 產地不詳
( q6 P5 m) u2 a, L  }6 ?) k1 b- c2 G2 @8 twww2.tvboxnow.com47. 聖誕方解石,硅鋅礦 Willemit(綠色螢光), 方解石 Calcite(橙-紅色螢光)- Franklin, New Jersey, USA
0 ]8 F, q% c. I4 J5 R  ZTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。
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