荧光物质发光原理

荧光材料的发光原理~

荧光是物质吸收光照或者其他电磁辐射后发出的光。大多数情况下，发光波长比吸收波长较长，能量更低。但是当吸收强度较大时，可能发生双光子吸收现象，导致辐射波长短于吸收波长的情况发生。当辐射波长与吸收波长相等时，即是共振荧光。
常见的例子是物质吸收紫外光，发出可见波段荧光，我们生活中的荧光灯就是这个原理，涂覆在灯管的荧光粉吸收灯管中汞蒸气发射的紫外光，而后由荧光粉发出可见光，实现人眼可见。

扩展资料：
许多物质都可产生荧光现象，但并非都可用作荧光色素。只有那些能产生明显的荧光并能作为染料使用的有机化合物才能称为免疫荧光色素或荧光染料。常用的荧光色素有：
1、异硫氰酸荧光素（FITC）：为黄色或橙黄色结晶粉末，易溶于水或酒精等溶剂。分子量为389.4，最大吸收光波长为490～495nm，最大发射光波长520～530nm，呈现明亮的黄绿色荧光。其主要优点是：人眼对黄绿色较为敏感；通常切片标本中的绿色荧光少于红色。
2、四乙基罗丹明（RB200）：为橘红色粉末，不溶于水，易溶于酒精和丙酮。性质稳定，可长期保存。最大吸收光波长为570nm，最大发射光波长为595～600nm，呈橘红色荧光。
3、四甲基异硫氰酸罗丹明（TRITC）：最大吸引光波长为550nm，最大发射光波长为620nm，呈橙红色荧光。与FITC的翠绿色荧光对比鲜明，可配合用于双重标记或对比染色。其异硫氰基可与蛋白质结合，但荧光效率较低。
4、藻红蛋白（R-RE）：本品为无定形，褐红色粉末，不溶于水，易溶于酒精和丙酮，性质稳定，可长期保存。最大吸引光波长为565nm，最大发射光波长为578nm，呈明亮的橙色荧光。与FITC的翠绿色荧光对比鲜明，故被广泛用于对比染色或用于两种不同颜色的荧光抗体的双重染色。
参考资料来源：百度百科——荧光

荧光是物质吸收光照或者其他电磁辐射后发出的光。大多数情况下，发光波长比吸收波长较长，能量更低。但是当吸收强度较大时，可能发生双光子吸收现象，导致辐射波长短于吸收波长的情况发生。当辐射波长与吸收波长相等时，即是共振荧光。

常见的例子是物质吸收紫外光，发出可见波段荧光，我们生活中的荧光灯就是这个原理，涂覆在灯管的荧光粉吸收灯管中汞蒸气发射的紫外光，而后由荧光粉发出可见光，实现人眼可见。

扩展资料：

许多物质都可产生荧光现象，但并非都可用作荧光色素。只有那些能产生明显的荧光并能作为染料使用的有机化合物才能称为免疫荧光色素或荧光染料。常用的荧光色素有：

1、异硫氰酸荧光素（FITC）：为黄色或橙黄色结晶粉末，易溶于水或酒精等溶剂。分子量为389.4，最大吸收光波长为490～495nm，最大发射光波长520～530nm，呈现明亮的黄绿色荧光。其主要优点是：人眼对黄绿色较为敏感；通常切片标本中的绿色荧光少于红色。

2、四乙基罗丹明（RB200）：为橘红色粉末，不溶于水，易溶于酒精和丙酮。性质稳定，可长期保存。最大吸收光波长为570nm，最大发射光波长为595～600nm，呈橘红色荧光。

3、四甲基异硫氰酸罗丹明（TRITC）：最大吸引光波长为550nm，最大发射光波长为620nm，呈橙红色荧光。与FITC的翠绿色荧光对比鲜明，可配合用于双重标记或对比染色。其异硫氰基可与蛋白质结合，但荧光效率较低。

4、藻红蛋白（R-RE）：本品为无定形，褐红色粉末，不溶于水，易溶于酒精和丙酮，性质稳定，可长期保存。最大吸引光波长为565nm，最大发射光波长为578nm，呈明亮的橙色荧光。与FITC的翠绿色荧光对比鲜明，故被广泛用于对比染色或用于两种不同颜色的荧光抗体的双重染色。

参考资料来源：百度百科——荧光

这个可以用高三物理选修本上的原子部分的知识来解释。
物质原子外的电子可以具有多个能级，能量最低的是基态。当有光子能量恰等于两个能级的能量差时，这个电子就会吸收这个光子的能量越迁到激发态。电子在激发态不稳定，就会向回越迁。当这个激发态与基态间有多个能级是，就可以因回到的能级不同而发出不同的光子，当有其中的光子对应的是可见光的光子能量时，就是发出了可见光。但是发出的可见光的光子能量肯定不会比吸收的光子能量大。

某种物质在紫外光的照射下会发出荧光 的原理：
紫外线的光子的能量比可见光的能量大。当荧光物质被紫外线照射时，其电子就会吸收紫外线的光子被激发而越迁至激发态，当他向基态跃迁时，由于此激发态与基态间还有其他能级，所以此时释放的光子能量就低于紫外线的能量，而刚好在可见光的范围之内，于是荧光物质就发出可见光了，即所谓的荧光。
常见日光灯发出的白光，其实是由多种荧光物质发出的，每种发出一种颜色的光，按一定的比例组合，就会组合成我们看到的白色光（白光是复色光）了。

本人打字速度不快，有些地方还不够详细还望见谅

一、"荧光粉"发光的启示
为了弄清荧光粉的化学成分，我们首先想到了荧火虫的发光，荧火虫的发光原理主要有以下一系列过程。
成光蛋白质＋成光酵素含氧成光蛋白质（发出绿光）
含氧成光蛋白质＋H2O成光蛋白质
这就是荧火虫为何能持续发光，并且光亮一闪一闪的原因，值得注意的是，荧火虫所发出的绿光是一种"冷光"，其结果转化率竟达97%。
其次，我们又注意了发光塑料的发光，发光塑料主要是在普通塑料中掺进一些放射性物质，如14C、35Sr、90Sr及Na、Th和发光材料ZnS、CaS这些硫化物在放射光线的照射下，被激发而射出可见光（冷光）。

荧光粉的化学成份由模糊的硅酸盐、钨酸盐，单一的元素Ba、Sr最后深化到标准的化学式，其化学组成为：
类别
化学式
颜色
密 度
红 粉
Y2O3：Eu
白
5.1±0.2
绿 粉
CeMgL11O19：Tb
白
4.2±0.2
蓝 粉
BaMgAl10O17：Eu
白
3.7±0.2
双峰蓝粉
BaMgA10O17：（Eu、Mn）
白
3.8±0.2
上转化荧光粉，即红外线激发荧光粉的成分为：
化学组成：YErYbF3
外 观：白色无机粉末
晶粒尺寸：30nm
激发波长：980nm
发光颜色：绿光
特 性：透光率较高，有较高的耐溶剂、耐酸碱性能

应对荧光粉危害的几种方法
由于荧光粉在充入日光灯管过程中，含有较多量的Hg，因此其危害的主要来源就是其散发的Hg蒸气，权威资料显示：
汞蒸气达0.04至3毫克时，会使人在2至3月内慢性中毒；达1.2至8.5毫克量，会诱发急性汞中毒，如若其量达到20毫克，会直接导致动物死亡。
汞一旦进入人体内，可很快弥散，并积累到肾、胸等组织和器官中，慢性汞中毒会导致精神失常，植物神经紊乱，急性症状常头痛、乏力、发热、口腔及消化道齿龈红肿酸痛，靡烂出血，牙齿松动等，部分皮肤红色斑、丘疹，少数肾损害，个别肾疼、胸痛，呼吸困难，紫绀等急性间质性肺炎。
汞如若保管和处置不当，还会对生态环境造成巨大危害，它以各种形态进入环境中，直接污染土壤、空气和水源，再通过食物链进入人体，危害着人们的健康生活，因此绝对不能将日光灯管碎片随处丢弃。
如果室内日光灯管碎裂了，可用碘1克/立方米加酒精后薰蒸或直接用1克/立方米碘分散于地面置8－12小时，这样挥发或升华的碘与空气中的汞生成难挥发的碘化汞（Hg+I2＝HgI2）。用以降低汞蒸气的浓度，还可用5%－10%的三氯化铁或10%的漂白粉冲洗被污染的地面。

一、"荧光粉"发光的启示
为了弄清荧光粉的化学成分，我们首先想到了荧火虫的发光，荧火虫的发光原理主要有以下一系列过程。
成光蛋白质＋成光酵素含氧成光蛋白质（发出绿光）
含氧成光蛋白质＋H2O成光蛋白质
这就是荧火虫为何能持续发光，并且光亮一闪一闪的原因，值得注意的是，荧火虫所发出的绿光是一种"冷光"，其结果转化率竟达97%。
其次，我们又注意了发光塑料的发光，发光塑料主要是在普通塑料中掺进一些放射性物质，如14C、35Sr、90Sr及Na、Th和发光材料ZnS、CaS这些硫化物在放射光线的照射下，被激发而射出可见光（冷光）。

荧光粉的化学成份由模糊的硅酸盐、钨酸盐，单一的元素Ba、Sr最后深化到标准的化学式，其化学组成为：
类别
化学式
颜色
密 度
红 粉
Y2O3：Eu
白
5.1±0.2
绿 粉
CeMgL11O19：Tb
白
4.2±0.2
蓝 粉
BaMgAl10O17：Eu
白
3.7±0.2
双峰蓝粉
BaMgA10O17：（Eu、Mn）
白
3.8±0.2
上转化荧光粉，即红外线激发荧光粉的成分为：
化学组成：YErYbF3
外 观：白色无机粉末
晶粒尺寸：30nm
激发波长：980nm
发光颜色：绿光
特 性：透光率较高，有较高的耐溶剂、耐酸碱性能

应对荧光粉危害的几种方法
由于荧光粉在充入日光灯管过程中，含有较多量的Hg，因此其危害的主要来源就是其散发的Hg蒸气，权威资料显示：
汞蒸气达0.04至3毫克时，会使人在2至3月内慢性中毒；达1.2至8.5毫克量，会诱发急性汞中毒，如若其量达到20毫克，会直接导致动物死亡。
汞一旦进入人体内，可很快弥散，并积累到肾、胸等组织和器官中，慢性汞中毒会导致精神失常，植物神经紊乱，急性症状常头痛、乏力、发热、口腔及消化道齿龈红肿酸痛，靡烂出血，牙齿松动等，部分皮肤红色斑、丘疹，少数肾损害，个别肾疼、胸痛，呼吸困难，紫绀等急性间质性肺炎。 紫外照射下，物质基态电子吸收光子被激发而跃迁至较高电子能态，因不稳定，电子又发射光量子返回至基态的任一振动能级上，这是发射的光量子即荧光。
荧光棒发光的原理就是过氧化物和酯类化合物发生反应，将反应后的能量传递给荧光染料，再由染料发出荧光。目前市场上常见的荧光棒中通常放置了一个玻璃管夹层，夹层内外隔离了过氧化物和酯类化合物，经过揉搓，两种化合物反应使得荧光染料发光。

荧光棒发光的原理就是过氧化物和酯类化合物发生反应，将反应后的能量传递给荧光染料，再由染料发出荧光。目前市场上常见的荧光棒中通常放置了一个玻璃管夹层，夹层内外隔离了过氧化物和酯类化合物，经过揉搓，两种化合物反应使得荧光染料发光。

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乌恰县18863409559： 荧光物质的发光原理? - ？
包陆喜典： 这个可以用高三物理选修本上的原子部分的知识来解释. 物质原子外的电子可以具有多个能级,能量最低的是基态.当有光子能量恰等于两个能级的能量差时,这个电子就会吸收这个光子的能量越迁到激发态.电子在激发态不稳定,就会向回越...

乌恰县18863409559： 荧光物质的发光原理是什么?有什么条件? - ？
包陆喜典：[答案] 荧光的原理大致是这样的:分子以及原子中的电子是在许许多多的“楼层”(学名叫“量子定态”或“能级”)中运动的,每种原子拥有的电子从1个到100多个,是有限的,而“楼层”却有无限多.每个楼层最多只能容纳一个电子.电子都有占据尽可...

乌恰县18863409559： 荧光物质为什么会发光 - ？
包陆喜典： 荧光棒是有两种化学液体混合后产生化学反应,从而达到发光效果的. 苯基草酸酯、过氧化氢.染料. 过氧化氢把苯基草酸酯氧化成两个分子的酚,在这个过程中会产生一个高能量的中间物,这个中间物会把能量传给染料,电子激发态的染...

乌恰县18863409559： 荧光物质为何会发光? - ？
包陆喜典： 发光原理:双草酸脂和过氧化氢反应,激发荧光颜料分子,荧光颜料以光能的形式释放能量,产生光.其发光强度为700-900流明(一般电视机屏幕的亮度500流明),最高可达2000流明以上,持续时间为0.5-72小时之间.发光棒特点:无需电...

乌恰县18863409559： 萤光物质为什么能发光? - ？
包陆喜典：[答案] 利用紫外线照射荧光物质可以发光,因为紫外线也是一种光能,荧光物质被电子激发,跃迁到高能级获得能量,期间放出光子,所以就发光了.

乌恰县18863409559： 荧光棒发光的原理是什么? - ？
包陆喜典： 荧光棒发光原理荧光棒中的化学物质主要由三种物质组成:过氧化物、酯类化合物和荧光染料.简单地说,荧光棒发光的原理就是过氧化物和酯类化合物发生反应,将反应后的能量传递给荧光染料,再由染料发出荧光.目前市场上常见的荧光...

乌恰县18863409559： 荧光物质荧光的原理是什么? - ？
包陆喜典： 首先给楼主讲一下作为荧光物质的化合物结构上必须满足的条件:1共轭II键体系2刚性平面结构3给电子取代基4最低激发态是(II,II*)型.再给楼主讲一下化合物发光的类型1光致发光(荧光,磷光)2化学发光(最简单的例子就是生活中各种燃料燃烧的发光) 最后给楼主简单讲一下原理,在有机化合物中能在可见-紫外光区发生的跃迁有(n,6*)跃迁,(n,II*)跃迁,(II,II*)跃迁,其中(II,II*)跃迁有利于荧光的产生.楼主,我只能给你讲到这里了,讲得太多怕你不懂,你有兴趣的话,可以参阅武汉大学版《分析化学下》的相关章节.

乌恰县18863409559： 请问荧光物质的发光原理是什么?哪些可以使荧光物质发光,伽马射线能否使荧光物质发光,为什么? - ？
包陆喜典：[答案] 自行发光的原因同矿物成分中有“三价稀土元素进入晶格形成发光中心和电子捕获中心”有关 光子从高能级落到低能级时发出荧光;荧光物质经某种光的照射后发出荧光的能力降低.

乌恰县18863409559： 荧光棒的发光原理是什么? - ？
包陆喜典： 1. 荧光棒发光原理: 荧光棒是有两种化学液体混合后产生化学反应,从而达到发光效果的.2. 荧光棒的使用方法: 荧光棒由装有不同液体的塑料管和玻璃管两个部分组成,使用时将荧光棒轻轻弯曲,折断塑料管中的玻璃管,轻轻摇动,使两种...

乌恰县18863409559： 荧光棒发光的原理 - ？
包陆喜典： 近几年来,儿童和年轻人把荧光棒当成一种时髦的玩艺儿,也曾有媒体说:“荧光棒所含成分为苯二甲酸二甲酯和苯二甲酸二丁酯,具有低毒性.如果不慎发生泄漏,被人体误吸或触碰,会造成恶心、头晕、麻痹甚至昏迷等伤害人体健康的现象...