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奇妙的礦物世界:螢光礦物(圖)


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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?2 `# A: |* I* R: b8 F' w0 N, r

0 k" i  @/ o$ Y* K& n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。  tvb now,tvbnow,bttvb/ u# {6 G: l! N5 r- U
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! ?  G; K* U  W8 [1 H1 l3 p( cos.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。" d' a! c3 v2 A0 W9 a6 `/ g
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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) O; C/ Z* {

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6 z$ S3 L( v0 a" M2 Rtvb now,tvbnow,bttvb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:os.tvboxnow.com) m0 s6 X) g, c' \! y3 Q! U% E

9 j  |/ @) {7 D6 V0 \! x(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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( ^8 E6 ~% m* K! s0 E! a4 {' B/ Vos.tvboxnow.com(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。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。5 b# M, _5 S  }' _# X7 U

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2 Z5 J+ [1 F4 `8 r# e公仔箱論壇(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。( {- `0 Y% w5 y# w) o) |! ]

7 K3 E: k! @$ C- J* v(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。
6 M0 \- @0 h5 T$ I公仔箱論壇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。" _4 g' d2 o( u( P# G6 z" e
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1. 白鉛礦 Cerussite(黃色螢光)+ 重晶石 Baryte – Mibladen, Morocco1 D; Z( r3 c% F: P
2. 方柱石 Scapolite(黃色螢光)- Greenvile, Ontario, Canada
* W' D; V) K% H0 a$ L: @$ c3. 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' m0 ]/ H; {" G
4. 白雲石 DolomiteLangbanFilipstadSweden
4 e' t* H/ H( L5. 水砷鋅礦 Adamite – Ojuela Mine, Mapimi, Mexico
* n  w3 p2 R" A+ b6. 白鎢礦 Scheelite(藍色螢光)- 產地不詳
/ B3 f( ?/ s! l3 s) n" ]7. 瑪瑙晶洞 Dugway Geodes(綠色螢光)- Utah, USA
- s7 [3 `( N1 x" b9 k. oTVBNOW 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。8. 透閃石 Tremolite – Balmat, New York, USA公仔箱論壇) D4 w$ R. o0 F2 ~+ X& R; F8 ]
9. Esperit(黃色螢光),硅鋅礦 Willemite(綠色螢光)- Franklin, New Jersey, USA公仔箱論壇7 f1 A+ d. Y4 c3 e
10. 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。( X) x/ t# j$ |8 F9 O) W2 f
11. 螢石,方解石 – Urberg, St. Blasien, 黑森林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。+ @: Z2 a( s3 }6 b
12. 方解石 – Capnic, Romaniaos.tvboxnow.com7 G. n8 {' I2 S, s
13. 流紋岩 Rhyolite – 產地不詳
5 p5 P! d: n2 N4 u8 \  dos.tvboxnow.com14. 白雲石 Dolomite – Langban/Jakobsberg, Filipstad, Swedentvb now,tvbnow,bttvb2 p! B; J% K0 F) L
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
$ s  t% \* s. b4 ~1 @2 J2 _os.tvboxnow.com16. 鋰霞石 Eucryptite – Bikita, Zimbabwe9 {5 @# d1 _2 D6 b4 U0 |. X7 X' h7 ^
17. 方解石 – Schwabische Alb; d! s) U$ ]1 [/ g& ~9 P, I4 Z* K$ n
18. Septarian 結核,方解石 Calcite(淺藍色螢光)- Zion National Park, Utah, USA1 k) ~5 |( I. [, t3 ]6 m; {* ?
19. 螢石 – Upper Weirdale, Durham Co., England
1 b; m' _1 \; ]20. 方解石(紅色螢光) + 綠色螢光礦物 – Jakobsberg, Nordmark, Filipstad, Sweden
/ a' I: V+ G9 M& U1 f+ Cos.tvboxnow.com21. 方解石,白雲石 – Iglesiente, Sardinia2 @5 `, n7 Z# b7 n/ E9 i, y( r; q  G' e; d
22. 鐘乳石 Dripstones – Lykia, Turkey
) j' G; |: H2 z  Cos.tvboxnow.com23. 白鎢礦 Scheelite
. P6 n& {8 a+ \) E/ o1 ^6 @/ p4 C: ltvb now,tvbnow,bttvb24. 文石 Aragonite – Agrigenti, Sicily
8 D4 g) |& |  L5 ^+ W: N公仔箱論壇25. 藍錐礦 Benitoite – San Benito, California, 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。1 o8 q6 l  l; @5 A& ]+ l
26. 水晶 Quartz aus Schneekopfkugel – Thuringer WaldTVBNOW 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。, y9 Q8 h3 \# ?" r. J) ^& S
27. 白雲石 Dolomite,鐵礦石 Iron Ore – Langban, Filipstad, Sweden
  V6 V# `. \4 L; W- n/ stvb now,tvbnow,bttvb28. 未知礦物(黃色螢光)os.tvboxnow.com2 v3 w- T$ T; h+ m) A8 C
29. 人造剛玉 Synthetic Corundum
# A% W( t* M1 n公仔箱論壇30. Powellite – India
* O1 X0 T  z/ \4 a* M31. Hyalite(Glasopal)- Hungary公仔箱論壇2 ^6 `* z6 y& l# g+ n
32. Vlasovit(黃色螢光)in Eudyalit – Kipawa, Villedieu, Quebec, Canda公仔箱論壇! y" T6 p& B% P& Y3 L6 B
33. Doppelspat – Creel, Mexicoos.tvboxnow.com% I# p( u- L8 t8 U: S9 a
34. 錳方解 Mangano Calcite – Langban, Filipstad, Sweden
+ {$ L* I3 i3 ?+ u2 j; s公仔箱論壇35. Clinohydrit,Hardystonit,硅鋅礦 Willemite,方解石 – Franklin, New Jersey, USA+ R& |% Z, h; i9 [+ S* }
36. 方解石 – Urberg, St. Blasien, 黑森林
4 f( I+ @; a9 e% Y) }6 n& zos.tvboxnow.com37. 磷灰石 Apatite,透輝石 Diopside – USAtvb now,tvbnow,bttvb6 d3 @" A% A9 q! e! y) T$ o
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。/ E" |! b. y4 J4 p
39. 螢石 – Upper Weirdale, Durham Co., England
. E+ t& v; h  C, r: j7 I( Ztvb now,tvbnow,bttvb40. 錳方解 Mangano Calcite – Peru) ^) R% e* `- I
41. Galmei auf Zinkblende in Ganggestein – “Gnade Gottes”, Schulenberg, Harztvb now,tvbnow,bttvb& k. }( ]  C- Z& v1 T4 k. _1 x
42. 藍色螢光礦物 / 黃色螢光礦物 – Langban, Filipstad, Sweden
8 [' o3 @' g' P: ETVBNOW 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。43. Glasopal – 產地不詳
0 _* M2 s8 J9 R, ]+ d) @* M5 f1 a# @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。44. 石膏 Gypsum – Klein-Steinbke, Konigslutter, Elm
* w+ o1 h) ], E/ r公仔箱論壇45. 白雲石?Dolomitgangart – Langban, Filipstad, Sweden
% B) f5 i! z8 c9 b9 J- l5 u6 g: 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。46. 玉髓 Chalcedon – 產地不詳3 S% D5 ?- J- t& i4 T
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' p0 |1 S4 z5 g5 U3 @
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