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2 F4 m1 K$ R F& b9 N3 d" W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?
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- C1 U) A8 r9 ~- u% k! Wwww2.tvboxnow.com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。
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: b5 |+ m# f% @ [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。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。9 r5 J! R( U- a# L3 ]' m4 x
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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。- ]% F. ~7 w# j! X& W
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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:
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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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(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。
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(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。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。- J- x8 p6 c4 r" Z/ C! c8 r( X
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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。
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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公仔箱論壇9 ]) I2 C" n' w
2. 方柱石 Scapolite(黃色螢光)- Greenvile, Ontario, Canada
4 x% c8 |" @/ Qwww2.tvboxnow.com3. 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, USA
! l2 w) B( r% z0 V5 r- N4. 白雲石 Dolomite – Langban, Filipstad, Sweden- L2 f: o2 }6 h
5. 水砷鋅礦 Adamite – Ojuela Mine, Mapimi, Mexico1 o8 c( h! R5 u' }8 n! r
6. 白鎢礦 Scheelite(藍色螢光)- 產地不詳
/ k3 B0 X0 t( Q5 s7 W8 htvb now,tvbnow,bttvb7. 瑪瑙晶洞 Dugway Geodes(綠色螢光)- Utah, USAwww2.tvboxnow.com6 u' c1 q+ E9 e0 _
8. 透閃石 Tremolite – Balmat, New York, USA
" `/ J) J- f4 v; B: Y% b: Z9. Esperit(黃色螢光),硅鋅礦 Willemite(綠色螢光)- Franklin, New Jersey, USA
# u. z# F( l" J i w( 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。10. 白雲石 Dolomite – Langban, Filipstad, Sweden
: n/ X& p2 g- A/ v11. 螢石,方解石 – Urberg, St. Blasien, 黑森林
9 M# _2 g& f$ j5 I! N% R8 J5 O2 M公仔箱論壇12. 方解石 – Capnic, Romania
" c" c/ ^# r" D1 _, ^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。13. 流紋岩 Rhyolite – 產地不詳' D% K% `0 O& y, b4 v- _
14. 白雲石 Dolomite – Langban/Jakobsberg, Filipstad, Swedentvb now,tvbnow,bttvb- r4 P. d4 P T! @; T$ u" X
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公仔箱論壇9 Q9 L9 k) `% o% S/ n8 p
16. 鋰霞石 Eucryptite – Bikita, Zimbabwe" F* N5 H9 U, t9 ]- J" a) _
17. 方解石 – Schwabische Alb$ N( E. N7 d# v
18. Septarian 結核,方解石 Calcite(淺藍色螢光)- Zion National Park, Utah, USA
) W6 R0 G0 v3 s+ G0 l公仔箱論壇19. 螢石 – Upper Weirdale, Durham Co., England公仔箱論壇# _. q) U3 s% }( w! S, {
20. 方解石(紅色螢光) + 綠色螢光礦物 – Jakobsberg, Nordmark, Filipstad, Swedentvb now,tvbnow,bttvb& L/ ~3 z8 N7 D# S0 K& X" G
21. 方解石,白雲石 – Iglesiente, Sardinia
# @" w5 h/ k" \www2.tvboxnow.com22. 鐘乳石 Dripstones – Lykia, TurkeyTVBNOW 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。: }- E4 z$ c7 a- B4 u: g% F8 F
23. 白鎢礦 Scheelite
1 I. @7 |5 i1 c+ f$ A2 f' Htvb now,tvbnow,bttvb24. 文石 Aragonite – Agrigenti, Sicily% f$ k) {# |) n; P- `
25. 藍錐礦 Benitoite – San Benito, California, USA
4 U1 [4 S! [0 T1 Y4 M7 F3 Qtvb now,tvbnow,bttvb26. 水晶 Quartz aus Schneekopfkugel – Thuringer Wald公仔箱論壇9 e( {( S$ Q# a+ s7 C
27. 白雲石 Dolomite,鐵礦石 Iron Ore – Langban, Filipstad, Swedentvb now,tvbnow,bttvb6 \2 U% r7 M! E' }/ h" e
28. 未知礦物(黃色螢光)2 H+ `# f! M" R* h5 ]
29. 人造剛玉 Synthetic Corundum& u- m$ f8 e9 I+ f
30. Powellite – India
# I S8 S' V2 V0 p6 F公仔箱論壇31. Hyalite(Glasopal)- Hungary! H& P* e# D( u
32. Vlasovit(黃色螢光)in Eudyalit – Kipawa, Villedieu, Quebec, Canda8 d6 R: o- D3 a4 I+ k
33. Doppelspat – Creel, MexicoTVBNOW 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。- I* v2 {1 U k# Q. x4 x
34. 錳方解 Mangano Calcite – Langban, Filipstad, Sweden
; o% j. R- x8 V/ {% o+ dtvb now,tvbnow,bttvb35. Clinohydrit,Hardystonit,硅鋅礦 Willemite,方解石 – Franklin, New Jersey, 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。; D, g. H6 v5 @: U- f
36. 方解石 – Urberg, St. Blasien, 黑森林
4 r) z) G& Q0 z- @! Q' Lwww2.tvboxnow.com37. 磷灰石 Apatite,透輝石 Diopside – USA
' N0 |8 N! t, _公仔箱論壇38. 白雲石 Dolomite – Langban, Filipstad, Sweden
2 ?& E2 d; o5 [2 B/ e6 M( ^) V0 o, m& mwww2.tvboxnow.com39. 螢石 – Upper Weirdale, Durham Co., England
' @$ A5 i! L s, {4 {% a. a40. 錳方解 Mangano Calcite – Peru
7 D- o# Y- i: _6 w( k8 f9 k* G公仔箱論壇41. Galmei auf Zinkblende in Ganggestein – “Gnade Gottes”, Schulenberg, Harz9 H, h% w* ?/ P
42. 藍色螢光礦物 / 黃色螢光礦物 – Langban, Filipstad, Sweden公仔箱論壇; o) v/ B3 s7 a9 ?+ Z0 E
43. Glasopal – 產地不詳www2.tvboxnow.com, T n' O! O8 x( X! X! M
44. 石膏 Gypsum – Klein-Steinbke, Konigslutter, Elm公仔箱論壇$ W( `0 g( {. r4 A6 t# V
45. 白雲石?Dolomitgangart – Langban, Filipstad, Sweden
+ g# X; r8 P" Y) Y8 I( I4 F/ W公仔箱論壇46. 玉髓 Chalcedon – 產地不詳公仔箱論壇+ F$ j$ p4 S) G' D
47. 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
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