很多人都使用过会发光的荧光棒,将它弯成手环戴在手上,在黑暗的夜晚闪闪发光。这是什么原理呢?
荧光棒的发光原理和其他光源一样,也是单个原子被激发后释放出光子,形成光源。但与灯泡不同,灯泡是使用热量来激发原子,而荧光棒发光则和其内部的化学物质发生的化学反应有关。
荧光棒中有什么化学物质,又发生了什么反应呢?
荧光棒中的化学物质主要有三种:过氧化物、酯类化合物和荧光染料。这几种物质的存在奠定了荧光棒发光的基础。荧光棒发光的原理是过氧化物和酯类化合物发生化学反应,释放出的能量传递给荧光染料分子,荧光染料以可见光的形式释放能量,化学能转换为光能。
我们看到的荧光棒是一根存有两种液态化合物的棒子,分别是酯类化合物-苯基草酸酯和荧光染料-染料溶液。在它被激活前,两种溶液分别被装在两个不同的管中。而它们的中间有一个小玻璃瓶,瓶内装着被称为“激活剂”的过氧化氢溶液。
如何激活荧光棒使它发光呢?这其中存在什么原理呢?
荧光棒的激活原理是将其掰弯,玻璃管被折断破裂,两种溶液混合,化学物质相遇引发反应,能量传递给荧光染料,荧光棒开始发光。
荧光棒发光的颜色丰富,因为加入的荧光染料各不相同。
根据荧光棒内所使用的化合物不同,发光持续的时间也不同,几分钟或几个小时不等。加热荧光棒会使发光更强,但持续时间较短;冷却荧光棒会使其变暗。
荧光棒对人体有害吗?
荧光棒主要是塑料包装制品,化学液体被塑料包围,不会直接接触人体,不会对人体造成伤害。荧光棒发出的光是靠化学反应激发染料发出的非放射性光,也不会伤害人体。
但将荧光棒弄破,化学液体涂在皮肤上会对人体造成损害,尤其是儿童。因此,完整的荧光棒拿在手上玩更安全。
(魏寒)