紫外線光譜A

要談這個題目,我們無法避免談到「能量」這個名詞,因為光就是一種電磁波,也就是一種能量,但是這是物理學上的能量,並非"新時代(New Era)"玄學家們經常使用的"能量(Energy)",他們往往披著一些科學名詞,如宇宙能量啦、磁場啦等等,說什麼透過水晶,在某個時辰以某種姿勢打坐冥想,就可以讓你的身體得到宇宙能量…等等,根本就是一派胡言放臭屁,不信的話,請這些所謂的"孤路(Guru)"們或氣功大師們把高中的物理成績單拿出來給大家看看;我們走科普的路線玩石頭,並非頑固到"我所不知道的都不是科學"的地步,而是堅持著胡適之所堅持的"拿出證據"的堅持,對於能量,我們無法苟同那些高中物理都沒有念懂之人所胡說的"能量",只能也只好使用物理學的定義。
可見光是一種電磁輻射的形式,其它的電磁輻射在很多方面很類似可見光,只是人類肉眼看不見它們的波長;光波不同造成可見光內各種不同顏色,因此可以這麼說,其它的電磁輻射是"看不見光的顏色",無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X光和加瑪射線都是電磁輻射的不同形式。【請見第10頁右邊圖示】
光是一種波動,同時也是一種粒子,從它是波動的角度來說,波動有頻率,也就是每秒鐘振動的次數,將頻率轉換一下,就可以得到某個光波的波長,通常用某種單位來表示,比方說,物理和化學和光學上經常使用"埃A",可見光從3,800A(紫色)左右到7,800(紅色)左右,超過紅色的部份就是紅外線、無線電波等等;而在光譜的另一邊,比紫色更短的波長,就是紫外線;紫外線還可以依照其波長的長短,再劃分為四種:
長波紫外線,3,500-3,800A
中波紫外線,3,000-3,500A
短波紫外線,2,000-3,000A
遠紫外線,短於2,000A
基本的物理學告訴我們,波長越短的光波,所具有的能量越高,波長越長能量越低,因此,紅色光的能量在可見光譜之中,能量最低,紫色能量最高;而在紫外線中,長波紫外線的能量最低,短波紫外線能量最高,因此殺傷力也最強,使用的時候要小心,絕對不可直接用肉眼去看它。
螢光是電磁輻射的冷光,可見光能產生冷光,如以純紫光照射紅寶石,它就會發出紅色,它吸收了紫色光的能量,用它來產生紅色光,但是因可見光引發的冷光並不常見,也很難觀察到,無線電波和紅外線能量太低,無法產生可見光的冷光,X光可產生很多強烈的冷光,但是成本太高,而且儀器笨重,需要很多安全保護設備,無法一般使用。
最常見到可以使用來觀測螢光的電磁輻射是紫外線輻射,從紫外線燈管或"黑光"燈管產生。
紫外線最接近可見光的紫色,日光當中有長波紫外線,它是紫外線中波長最常(頻率最低),因此最靠近可見(紫)光,它可以穿透大部份的玻璃和塑膠,長波紫外線燈最便宜也最長壽,大約有15%的螢光礦物會在長波紫外線下產生螢光。
照射到地面的日光中也有一部份中波紫外線,在中波紫外線裡面,波長比較長的中紫外線波,就是產生皮膚曬黑(suntans)的光源,而波長比較短的中波紫外線,卻可造成曬焦(sunburn)脫皮,一般的玻璃可以將比較短的中波紫外線過濾掉;因為中波紫外線可以穿透短波紫外線的濾光片,而近來中波紫外線燈管開始量產,有些蒐藏家已經開始使用中波紫外線來研究礦物的螢光。
太陽也發射短波紫外線,但是短波紫外線被大氣上層的臭氧層阻擋了,短波紫外線也會產生皮膚燒焦,類似於曬焦,短波紫外線幾乎被所有的玻璃和塑膠阻擋,因此,短波紫外線燈管必須使用石英或特殊玻璃來製作,以讓短波紫外線發射出來,但是,短波紫外線(能量很強)在一段時間之後,會使紫外線濾光片(UV Filter)失效,稱之為"白化作用(Solarization)",短波紫外線是觀賞螢光礦物最常用的燈源,大約促使90%的螢光礦物產生螢光。
太陽光也有遠紫外線,但是它們在大氣層最上端被阻止了,並促使臭氧層的形成,在臭氧層的頂端,太陽的部份中波紫外線和所有的短波紫外線被攔阻了,這些阻止高能量紫外線的臭氧層,可能因為某些化學品而受到破壞;遠紫外線的頻率接近於X光,無實際可用的儀器,僅有少數物質可讓它們透過,但是只要很短距離的空氣就可以阻止遠紫外線。



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Zn2AsO4OH (orthorhombic)

 

 

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