宝石中的光影世界(2)
效应看起来像是从宝石内部射出的，光线自然;而人造宝石的星光像画在宝石表面，光线呆板，所以，人造宝石的售价要低很多。
荧光——被激发的冷光
用过验钞机的人应该记得这样的情景：当你把钞票放在验钞机的紫外线下进行照射时，真钞上就会显示出平时用肉眼看不到的亮光。这是利用了荧光物质在紫外线的照射下能够发光的原理制成的。
荧光，最初就是在萤石身上发现的。1824年，德国矿物学家莫斯已经注意到，有些萤石在紫外线照射下所呈现出的颜色，完全不同于它在日光下的颜色。1852年，英国数学家和物理学家斯托克斯发现了荧光的存在。后来，地质学家陆续发现了一些具有荧光特点的矿物，如金刚石在紫外线或X射线照射下发出天蓝色或紫色荧光，硅锌矿在紫外光下发出鲜绿色荧光，硅钙铀矿在紫外光照射下能发出很弱的黄绿色荧光。
现在，人们已经搞清了矿物中荧光产生的原理：当高能量短波长光线射入到萤石中时，它的电子吸收能量后，会从基态跃迁至高能级;但是，处在高能级的电子极不稳定，会从高能级跃迁至低能级，从而释放出能量并发出荧光，这种现象被称为荧光效应。萤石之所以能发出荧光，是由于它含有一些罕见的金属元素，如稀土元素钇和铈，它们可以替代萤石中的一小部分钙离子，由于这些微量元素并未完全真正融入其所在的晶体结构中，它们的电子结构处于不稳定状态，更容易被激发，从而发出紫色或红色的荧光。
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磷光——夜明珠的真相
传说，古代随国(今湖北随州一带)君侯某日出游途中遇到一条大蛇，那条蛇身受重伤，在路边苦苦挣扎。随侯不忍，急忙令人给蛇敷药包扎，然后将其放生。数日之后，这条大蛇身体痊愈，来到随侯住处，言其为龙王之子，特献上夜明珠一颗，以报答随候的搭救之恩。东晋史学家干宝在其所著的小说集《搜神记》中这样描述随侯所得的夜明珠：“径盈寸，纯白而夜光，可以烛室。”李斯在《上始皇书》中曾写道：“陛下有随和之宝，垂明月之珠。”这说明，随侯的夜明珠之后连同和氏璧都被秦始皇所得，但是它们最后均不知所终。有人说，这些宝物可能藏在秦始皇墓中。地方志《三秦记》中记载：“始皇冢中，以夜光珠为日月，殿悬日月珠，昼夜光明。”这里所谓的“日月珠”或许就是“随候珠”。
可是，随候珠究竟是何物呢？后世的史学家只能根据史料进行推测。有人认为，它是珍珠;有人说，是琉璃;还有人说，是金刚石。目前，大家普遍接受的说法则是萤石。这不仅仅因为湖北随州北部确有萤石矿;更重要的是，萤石的确是可以发光的矿物。矿物的发光性有两种情况：其一，矿物因受外界能量激发而发光;但当外界激发能量停止后，矿物即停止发光，这种光为荧光。其二，矿物因受外界能量激发而发光，如果外界激发能量停止后，矿物发光现象还能持续一段时间，这种光则被称为磷光。
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有些萤石中含有硫化砷，白天，在阳光照射或经过加热之后，可以产生磷光效应;到了晚上，硫化砷会慢慢释放出能量，产生微弱的光芒，并能持续数小时之久。照此推断，古人所说的夜明珠，可能就是这种具有磷光效应的萤石。在古印度，有人发现在一个小山岗上总是有很多眼镜蛇。为了查明眼镜蛇聚集于此的原因，人们昼夜观察，后来发现，在漆黑的夜晚，这里的岩石会发出微微的亮光，许多具有趋光性的昆虫聚集在这里。由于小飞虫众多，青蛙便赶来觅食。于是，喜欢吃青蛙的眼镜蛇也前来饱餐一顿。其实，这种会发光的岩石就是萤石。萤石中文名称的由来，想必正是人们从会发光的萤火虫身上联想到的吧。
总而言之，宝石的各种光学效应都是由于其内部结构造成的光的反射、折射、散射、干涉、衍射等现象，在宝石不同的颜色、光泽、透明度及外形的衬托之下，光学物理现象被展现得如梦似幻。
【责任编辑】赵 菲, http://www.100md.com(马志飞)
荧光——被激发的冷光
用过验钞机的人应该记得这样的情景：当你把钞票放在验钞机的紫外线下进行照射时，真钞上就会显示出平时用肉眼看不到的亮光。这是利用了荧光物质在紫外线的照射下能够发光的原理制成的。
荧光，最初就是在萤石身上发现的。1824年，德国矿物学家莫斯已经注意到，有些萤石在紫外线照射下所呈现出的颜色，完全不同于它在日光下的颜色。1852年，英国数学家和物理学家斯托克斯发现了荧光的存在。后来，地质学家陆续发现了一些具有荧光特点的矿物，如金刚石在紫外线或X射线照射下发出天蓝色或紫色荧光，硅锌矿在紫外光下发出鲜绿色荧光，硅钙铀矿在紫外光照射下能发出很弱的黄绿色荧光。
现在，人们已经搞清了矿物中荧光产生的原理：当高能量短波长光线射入到萤石中时，它的电子吸收能量后，会从基态跃迁至高能级;但是，处在高能级的电子极不稳定，会从高能级跃迁至低能级，从而释放出能量并发出荧光，这种现象被称为荧光效应。萤石之所以能发出荧光，是由于它含有一些罕见的金属元素，如稀土元素钇和铈，它们可以替代萤石中的一小部分钙离子，由于这些微量元素并未完全真正融入其所在的晶体结构中，它们的电子结构处于不稳定状态，更容易被激发，从而发出紫色或红色的荧光。
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磷光——夜明珠的真相
传说，古代随国(今湖北随州一带)君侯某日出游途中遇到一条大蛇，那条蛇身受重伤，在路边苦苦挣扎。随侯不忍，急忙令人给蛇敷药包扎，然后将其放生。数日之后，这条大蛇身体痊愈，来到随侯住处，言其为龙王之子，特献上夜明珠一颗，以报答随候的搭救之恩。东晋史学家干宝在其所著的小说集《搜神记》中这样描述随侯所得的夜明珠：“径盈寸，纯白而夜光，可以烛室。”李斯在《上始皇书》中曾写道：“陛下有随和之宝，垂明月之珠。”这说明，随侯的夜明珠之后连同和氏璧都被秦始皇所得，但是它们最后均不知所终。有人说，这些宝物可能藏在秦始皇墓中。地方志《三秦记》中记载：“始皇冢中，以夜光珠为日月，殿悬日月珠，昼夜光明。”这里所谓的“日月珠”或许就是“随候珠”。
可是，随候珠究竟是何物呢？后世的史学家只能根据史料进行推测。有人认为，它是珍珠;有人说，是琉璃;还有人说，是金刚石。目前，大家普遍接受的说法则是萤石。这不仅仅因为湖北随州北部确有萤石矿;更重要的是，萤石的确是可以发光的矿物。矿物的发光性有两种情况：其一，矿物因受外界能量激发而发光;但当外界激发能量停止后，矿物即停止发光，这种光为荧光。其二，矿物因受外界能量激发而发光，如果外界激发能量停止后，矿物发光现象还能持续一段时间，这种光则被称为磷光。
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有些萤石中含有硫化砷，白天，在阳光照射或经过加热之后，可以产生磷光效应;到了晚上，硫化砷会慢慢释放出能量，产生微弱的光芒，并能持续数小时之久。照此推断，古人所说的夜明珠，可能就是这种具有磷光效应的萤石。在古印度，有人发现在一个小山岗上总是有很多眼镜蛇。为了查明眼镜蛇聚集于此的原因，人们昼夜观察，后来发现，在漆黑的夜晚，这里的岩石会发出微微的亮光，许多具有趋光性的昆虫聚集在这里。由于小飞虫众多，青蛙便赶来觅食。于是，喜欢吃青蛙的眼镜蛇也前来饱餐一顿。其实，这种会发光的岩石就是萤石。萤石中文名称的由来，想必正是人们从会发光的萤火虫身上联想到的吧。
总而言之，宝石的各种光学效应都是由于其内部结构造成的光的反射、折射、散射、干涉、衍射等现象，在宝石不同的颜色、光泽、透明度及外形的衬托之下，光学物理现象被展现得如梦似幻。
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