Re: [請益] 為什麼我的墬子會有夜光呢？？

[BODOdove (珍惜)]

※ 引述《krow (阿敦)》之銘言：
: 假日出遊的時候，買了一個佩帶在脖子上的墬子，只要 200 元，
: 淡綠色的，老闆說有夜光功能，我怕怕的，因為怕有放射性元素，
: 但是朋友說應該只是螢光劑，在夜晚會把紫外光吸收放出可見光，沒關係的，
: 所以如果再完全沒有任何一點光線的情況下，是不會發綠光的，
: 但是，我回到家，把頭悶到完全沒有一點光的棉被裡面，它還在發光..@_@||
: 所以，到底是『放射性元素』，還是『螢光劑』？？
: 佩帶起來對人體有沒有害處呢？
: 希望有人能夠回答我  感謝！
雖然這是有一段時間的文章

不過因為自己本身研究所念的是相關方面

而推文似乎又沒有完全回答到原po之問題

所以就以此篇文來獻醜一下~~XD (有點長 希望大家有耐心看完)



1. 大家常說到的磷光 螢光 夜光等等的名詞

   其實這些物質通通都是所謂的發光材料(Luminescent materials)

   或是俗稱的螢光粉(phosphors)

   因為其相對於燈泡那種利用熱本身來發光的原理  是不同的


2. 此物質簡單的原理

   是當外界給予特定的能量(可以是紫外光, 可見光, 電子束, X-ray,電場等)

   能夠將在基態軌域上的電子  激發至激發態

   而當此電子落回基態時  放出的能量剛好是在可見光的範圍而稱之


3. 然而事實上  電子從被激發到放出光的過程

   並沒有上述那麼單純  而會因材料主體元素與價數的改變

   造成能階的分裂  電子雲的分佈,電子自旋的方式改變 等

   進而產生不同顏色  不同形式的放光產生


4. 而依照電子躍遷的過程自旋方式的改變  又可進一步分成兩種類型

   (1) 螢光 (Fluorescence) -- 基態與激發態的電子擁有相同的自旋量子數

   (2) 磷光 (Phosphorescence) -- 基態與激發態的電子擁有不同的自旋量子數

   以上兩種所造成放光的不同主要在放光時間(lifetime)上

   螢光進行的較快  放光時間短  lifetime約在 0.5~20 ns(10的-9次方秒)左右

   磷光則進行較慢  放光時間長  lifetime約在 100 ns 以上

   (所以磷光跟磷其實沒有關係XD  只是翻譯上的問題)


5. 原po所問到的夜光材料 也有些人把他歸類在磷光的範疇

   因為放光時間長達數秒甚至數分鐘 符合lifetime定義

   但是嚴格說來  其放光機制並不是如上所述

   夜光材料有個較正式的名稱叫做長餘暉(afterglow)

   原理為因為主體材料摻雜不同的離子

   在材料的能隙(band gap)間形成額外的能階  如下圖

           CB  -----------------------
                T ____


                              A ____

           VB  -----------------------

   能階T與A為額外形成的  也有個名稱為陷阱中心(trapping center)

   因為當此材料被激發形成電子電洞對 並不會馬上的再結合

   電子透過傳導帶先落至能階T  電洞則透過價帶落至能階A

   等於說電子與電洞分別先被這些能階"捕捉(trap)"住

   才進行再結合的動作放光  形成時間上的延遲

   這也是因此當燈源關掉  我們仍然可以看到發光的主因


 6. 這些所謂的發光材料  只要你不要吃下去

    對於人體應該都是沒有害的

    至於放出的光都是可見光  跟太陽是一樣的

    所以也沒有"輻射線"的問題  XD



以上  感謝耐心看完  若有錯誤也歡迎不吝指正<(_ _)>


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推 mtdas:推 寫得很詳細
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推 kcor:填充3H的自發光項鍊有考慮進去嗎
→ mtdas:但沒考慮到 若沒照光仍能發光 是否真有可能是放射物所造成:P
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