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奇妙的礦物世界:螢光礦物(圖)

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& u. L" W7 L$ H. v+ \% GTVBNOW 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。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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) z" g' Y$ H- V" S: s公仔箱論壇在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。  * x- A9 E: C. z% k% p- j+ c

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8 Y4 t/ P  ^7 B1 Fwww2.tvboxnow.com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。0 ~5 z3 w6 l$ U" `

( X8 Q% D! E7 E4 k+ ^1 s% q, rTVBNOW 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。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。公仔箱論壇3 L/ U9 m1 K" O  S

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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:tvb now,tvbnow,bttvb! P- }0 f/ n) ?
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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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/ J4 z0 |! q' W(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。公仔箱論壇! j  u& ]0 p( S# l. i

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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。tvb now,tvbnow,bttvb9 q5 M& \" G% |0 a" l' u
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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。www2.tvboxnow.com1 J3 k, ?; Q9 `' a

8 h" A4 Q# E2 Q. F; ltvb now,tvbnow,bttvb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。tvb now,tvbnow,bttvb) s( N( J* t) J9 U+ l0 @# S

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1. 白鉛礦 Cerussite(黃色螢光)+ 重晶石 Baryte – Mibladen, Moroccotvb now,tvbnow,bttvb* j) F: j9 Q, F/ q  m' V
2. 方柱石 Scapolite(黃色螢光)- Greenvile, Ontario, Canada
. N6 ^( P' S( A, _& ]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, USA
1 A+ Z+ N4 [1 [7 \; B) l+ p4. 白雲石 DolomiteLangbanFilipstadSweden
- u; B, |3 q' d8 Q5. 水砷鋅礦 Adamite – Ojuela Mine, Mapimi, Mexico( I  d' n- U" t  S( N) i
6. 白鎢礦 Scheelite(藍色螢光)- 產地不詳" K( c+ M. i- w: O
7. 瑪瑙晶洞 Dugway Geodes(綠色螢光)- Utah, USAwww2.tvboxnow.com; D0 ~/ e5 t- J4 E% Q& [" N
8. 透閃石 Tremolite – Balmat, New York, USA
4 J& A" S! u. u9 ~& i  b公仔箱論壇9. Esperit(黃色螢光),硅鋅礦 Willemite(綠色螢光)- Franklin, New Jersey, USA
; P2 s/ T3 U) z1 q/ U$ w5 Z$ Z10. 白雲石 Dolomite – Langban, Filipstad, Sweden
0 n2 y- |- O/ P5 h) G' k" I11. 螢石,方解石 – Urberg, St. Blasien, 黑森林7 e+ ^3 f$ Q, h0 r5 R# M3 V
12. 方解石 – Capnic, Romania
6 q* K$ b& ~8 A* F/ T0 Qwww2.tvboxnow.com13. 流紋岩 Rhyolite – 產地不詳
! R+ r+ e% v7 V# U4 N; P7 M( ~14. 白雲石 Dolomite – Langban/Jakobsberg, Filipstad, Sweden公仔箱論壇; i" T, M) G, F) A! `
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
, A7 K0 M8 P% m7 w$ O# u公仔箱論壇16. 鋰霞石 Eucryptite – Bikita, Zimbabwe
$ O, H# Q: p4 O: e0 p1 H, O8 uwww2.tvboxnow.com17. 方解石 – Schwabische Alb
2 y9 @' B2 ^# ^8 y5 Dtvb now,tvbnow,bttvb18. Septarian 結核,方解石 Calcite(淺藍色螢光)- Zion National Park, Utah, 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。6 [5 h9 A5 {  F  H
19. 螢石 – Upper Weirdale, Durham Co., Englandtvb now,tvbnow,bttvb7 s4 i- S! J" F0 A2 M
20. 方解石(紅色螢光) + 綠色螢光礦物 – Jakobsberg, Nordmark, 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。7 ?! k' p7 A( x7 X+ i
21. 方解石,白雲石 – Iglesiente, Sardinia
1 v( y- r. @% y) T1 W+ _9 Q( G) H22. 鐘乳石 Dripstones – Lykia, Turkey
* F: q* Z. }9 Q. a5 ltvb now,tvbnow,bttvb23. 白鎢礦 ScheeliteTVBNOW 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。2 C8 w& N! |+ _9 U4 E7 u! N6 O( k
24. 文石 Aragonite – Agrigenti, Sicily
, B8 i. A) h* n. t( Z4 `4 f6 D+ ewww2.tvboxnow.com25. 藍錐礦 Benitoite – San Benito, California, USA
% W6 A1 S4 o4 S7 H! \www2.tvboxnow.com26. 水晶 Quartz aus Schneekopfkugel – Thuringer Waldwww2.tvboxnow.com' H( X% C! q/ t4 ]/ K/ v
27. 白雲石 Dolomite,鐵礦石 Iron Ore – Langban, Filipstad, Sweden
1 v- c! t3 x9 r- }8 I+ Zwww2.tvboxnow.com28. 未知礦物(黃色螢光)
( e+ Z  P$ G2 R4 ]9 gTVBNOW 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。29. 人造剛玉 Synthetic Corundum( m+ g; `* i& M! k6 y
30. Powellite – India
6 z6 {/ D' l+ {" J; `www2.tvboxnow.com31. Hyalite(Glasopal)- HungaryTVBNOW 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。5 }! Q6 P; i5 B0 ]+ `' _) J
32. Vlasovit(黃色螢光)in Eudyalit – Kipawa, Villedieu, Quebec, Candatvb now,tvbnow,bttvb! R8 r5 K, Z/ @- ]- J
33. Doppelspat – Creel, Mexico1 h7 g1 `3 K& H0 U% J  B
34. 錳方解 Mangano Calcite – Langban, Filipstad, Swedenwww2.tvboxnow.com; m6 c7 ?" J1 d
35. Clinohydrit,Hardystonit,硅鋅礦 Willemite,方解石 – Franklin, New Jersey, USAwww2.tvboxnow.com$ ?7 |4 |1 x3 v( D8 _9 @) U' X
36. 方解石 – Urberg, St. Blasien, 黑森林
; ~3 j) ~1 l. ?7 j/ ~8 Ywww2.tvboxnow.com37. 磷灰石 Apatite,透輝石 Diopside – USA公仔箱論壇+ I9 O& L& b! f1 K* s9 z& f
38. 白雲石 Dolomite – Langban, Filipstad, Sweden
) N& e4 b' ^  X1 [0 b1 I公仔箱論壇39. 螢石 – Upper Weirdale, Durham Co., England: O' X3 K3 I; E$ n6 I+ J
40. 錳方解 Mangano Calcite – Peru
3 x# x2 @/ ~! x+ m# q3 Fwww2.tvboxnow.com41. Galmei auf Zinkblende in Ganggestein – “Gnade Gottes”, Schulenberg, Harz
, W# T' t/ s: L  {6 _" |' P. \tvb now,tvbnow,bttvb42. 藍色螢光礦物 / 黃色螢光礦物 – Langban, Filipstad, Sweden
2 `( r" k0 Q$ @* Vwww2.tvboxnow.com43. Glasopal – 產地不詳
! U9 `2 c! S9 E/ m; w3 ztvb now,tvbnow,bttvb44. 石膏 Gypsum – Klein-Steinbke, Konigslutter, Elmwww2.tvboxnow.com& y; c* G: M  G
45. 白雲石?Dolomitgangart – Langban, Filipstad, Sweden
3 Y) C& F" d. h7 U公仔箱論壇46. 玉髓 Chalcedon – 產地不詳tvb now,tvbnow,bttvb( n* m. x# ^& m2 _6 p: y" Y8 R
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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