浅谈荧光笔的工作原理
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荧光棒与化学顾晔(101103012)一、生活中的荧光棒荧光棒是无毒、无害,用处广泛的发光品。
可使用在各种大小型演唱会、宴会、节日晚会等。
还可作为玩具、装饰、军需照明、海上救生、夜间标志信号以及钓鱼专用灯源,受到普遍欢迎。
比如:酒巴,婚庆,节庆日, 复活节,圣诞节,狂欢节.使用简单: 将荧光棒轻轻弯曲,折断,略微摇动,便可放出淡淡的光,发光时间一般可持续3-8小时。
二、荧光棒的构造荧光棒由装有不同液体化学物质的聚乙烯塑料管和玻璃管夹层组成。
液体组成见下图1。
图1 荧光棒中的化学物质试剂选择标准:低毒,易得,反应迅速……图2 荧光棒中的发光原理三、荧光棒的发光原理塑料管中的过氧化氢和邻苯二甲酸酯等酯类化合物(溶剂)与玻璃管中的二苯基草酸酯荧光染料使用前未混合,不发生反应。
折断后,玻璃细管中的液体流出,迅速与塑料管中的液体相混合,发生化学反应(图3)。
图3 荧光棒中的反应原理1图4 荧光棒中的反应原理2荧光棒发出的这种光是由化学反应而产生,称为化学发光即冷光。
四、荧光棒的发光时间和保存方法荧光棒发光时间的长短与环境温度成反比(即:环境温度越高,荧光棒的发光时间越短)、与荧光棒的初始亮度成反比(即:荧光棒刚折亮时的亮度越高,发光时间就越短)。
根据荧光棒的这些特性,我们把已经发光的荧光棒放在低温环境中(如:冰箱、冷柜),就可以抑制荧光棒中两种液体的化学反应,取出后可继续使用。
五、荧光棒使用的注意事项近几年来,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。
”对此,记者采访了专门研究荧光棒的化学专家、清华大学化学系物理化学研究所的赵福群,他表示,只要使用方法正确,荧光棒不会对人体造成太大伤害。
之所以有观点认为荧光物质会伤害人体,是因为在有些夜光手表、矿井应急信号灯等中用的都是放射性物质,使染料在黑暗处发光,所以人们误认为荧光棒中也是运用了放射性物质,形成认识上的误差。
八(二)班兴趣物理小组关于荧光棒的一些问题有疑必问,有问必答荧光棒(glowstick)荧光棒,外形多为条状,外层以聚乙烯(塑料)包装,内臵一玻璃管夹层,夹层内外液体分别为过氧化物和酯类化合物,经弯折、击打、揉搓等使玻璃破裂,引起两种化合物反应致使荧光染料发光。
荧光棒可应用于娱乐、夜钓、婚庆、户外、军事、工程建设、水下作业等。
一、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棒中通常放臵了一个玻璃管夹层,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。
这种光是由化学反应而产生,称为化学发光即冷光。
从而把化学能转换为光能(属于光源)。
化学反应方程式:CPPO+H2O2——2C6H5OH+2CO2二、荧光棒安全性近几年来,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。
”对此,记者采访了专门研究荧光棒的化学专家、清华大学化学系物理化学研究所的赵福群,他表示,只要使用方法正确,荧光棒不会对人体造成太大伤害。
荧光棒中的化学物质直接接触皮肤会对人体造成一定的损害。
尤其注意不要让儿童误食。
三、荧光棒注意事项荧光棒中的液体不可食用,且具有一定的黏附性。
如果泄漏:容易污染家具、地板、衣物、皮肤等,若出现以上情况须及时清洗;如果荧光棒中的液体进入眼睛中,须及时用清水洗净或就医。
因此,严禁用刀或剪刀弄破荧光棒的塑料管;严禁扭曲荧光棒,以防荧光棒中的液体泄漏。
1995年山东省德州市7岁男童陆海栊与他5岁弟弟陆列慈在中秋节时玩荧光棒,他们好奇,弟弟先提出:“哥哥,里面的水能喝不?”于是,兄弟两喝下了荧光水。
网上的漂浮笔是什么原理网上的漂浮笔是一种利用磁力原理来实现漂浮效果的装置。
它通常由一个装有磁体的底座和一个装有磁体的笔组成。
当笔放置在底座上时,由于磁力的作用,笔能够悬浮在空中,不会掉落下来。
这种漂浮效果给人一种神秘、悬浮的感觉,因此备受欢迎。
具体来说,网上的漂浮笔是基于磁悬浮原理工作的。
磁悬浮是指利用磁力使物体在重力的作用下不接触地悬浮在空中的一种技术。
磁悬浮的实现依赖于两个主要的物理原理:磁力和磁感应。
首先,磁力原理是磁互斥和磁吸引的基础。
磁体具有两个磁极,一个是北极,一个是南极。
同极的磁体会互相排斥,而异极的磁体会相互吸引。
在网上的漂浮笔中,底座和笔的磁体采用了同样的磁极方向,使得它们之间的磁力为磁互斥,使得笔能够悬浮在空中。
其次,磁感应原理是漂浮笔中另一个重要的物理原理。
根据法拉第电磁感应定律,当磁场变化时,会在感应体中产生感应电流。
在网上的漂浮笔中,当底座的磁极与笔的磁极之间的距离改变时,磁场的强度会发生变化,从而在感应体中引发感应电流。
这个感应电流会产生一个与原来的磁场相反的磁场,与底座的磁场相互作用产生磁力,从而维持笔悬浮在空中。
网上的漂浮笔的工作原理基于磁力和磁感应的相互作用。
通过调整磁场的强度和磁极的方向,可以实现对笔悬浮高度的控制。
通过改变底座和笔之间的磁场强度,可以调整漂浮笔的悬浮高度。
同时,通过改变笔的磁极的方向,可以调整笔在悬浮状态下的定向。
总结一下,网上的漂浮笔是通过充分利用磁力和磁感应原理来实现悬浮效果的。
磁力使得笔能够悬浮在底座上,而磁感应则维持笔在悬浮状态下的稳定。
这种原理的笔给人一种神秘、悬浮的感觉,成为一种受欢迎的装饰品。
它不仅有实际的功能,还具有一定的观赏价值,能够吸引人们的注意力,增添家居或办公室的装饰效果。
紫光笔的原理紫光笔是一种常见的光学仪器,主要用于检验钞票、证件、借据、房产证等各种重要文件的真假。
它运用物理学的原理,通过特殊的射光对物体表面进行照射,观察光的反射或透射状态,从而判断物体的真伪。
下面就来详细的解析一下紫光笔的原理。
首先,我们来了解一下紫光笔的组成结构。
一般情况下,紫光笔是由灯泡、滤光膜、镜组、电路板等基本结构组成。
其中,灯泡是用来产生紫外光的光源,光源通过滤光膜后会产生特定波长的紫外光。
镜组是用于将紫外光聚焦和整合,保证在扫描过程中光线充分的照射到待检测物体表面。
电路板是用于控制和维护紫光笔的正常工作。
下面,我们将来具体分析紫光笔检测的原理。
紫光笔是通过检测物体表面的反射和透射状态来进行真伪的判断的。
而这些状态都是由物表面的材质和结构所决定的。
当紫光笔照射到物体表面,如果物体的材质是纸张、塑料等非金属物质,那么物体表面会发生漫反射;如果物质是金属、瓷器等物质,那么物体表面会发生镜面反射。
此外,当物表面有裂痕、印章等时,也会对紫光照射发生相应的反应。
在紫光照射下,真品和假品之间也有着不一样的反应。
这是因为很多假品为了保证外观的逼真,会使用普通的纸张或塑料等材料进行制作,给它们表面喷涂上一层金属油漆或者其他荧光颜料来模仿真品的荧光特性,但是这些表面处理在紫光照射下会产生与真伪品不同的反应。
真品的反应是稳定一致的,而假品的反应往往是不稳定的或者会出现明显的波动。
在实际应用中,紫光笔的应用可以进一步增加。
比如说,当钞票等物品有专门的荧光标记时,只有紫光笔的紫外光才能使其发出强烈的自然荧光,检测人员也可以通过观察来判断钞票的真假。
总之,紫光笔是通过物理原理对物体表面的反射和透射状态进行观察,进而判断物品的真伪。
各种特殊表面的裂痕、印章、标记等都可以通过紫光对它们的照射来得到判断。
由于紫光笔有着非常广泛的适用范围和专业的反伪能力,因此得到了越来越多的使用。
我们也应该在使用过程中学会正确操作,避免错误的判断。
紫光灯隐形笔的原理紫光灯隐形笔是一种常见的办公用品,它可以让我们在写字的过程中看不见自己的笔迹,只有在特定的光线下才能看到。
那么,紫光灯隐形笔的原理是什么呢?我们来了解一下紫光灯的特性。
紫光灯是一种发出紫外线的灯泡,它能够发射出人眼看不见的紫外线光线。
这种紫外线光线在紫外线波段的频率范围内,具有一定的穿透力和反射力。
紫光灯隐形笔的原理就是基于紫光灯发出的紫外线光线。
在紫光灯隐形笔的墨水中,含有一种特殊的荧光物质。
这种荧光物质在普通光线下是无色的,但在紫外线照射下会发出荧光。
当我们使用紫光灯隐形笔书写时,墨水中的荧光物质会被紫外线激发,发出明亮的荧光光线,从而形成可见的笔迹。
紫光灯隐形笔的写字过程中,我们看不到自己的笔迹,因为普通光线中没有紫外线的成分,无法激发墨水中的荧光物质。
只有在使用紫光灯照射下,才能看到写下的字迹。
紫光灯隐形笔的原理与紫外线的特性有关。
紫外线具有较短的波长和高能量,相对于可见光和红外线来说,具有更强的穿透力和反射力。
因此,紫光灯隐形笔的墨水中使用的荧光物质能够被紫外线有效地激发,发出明亮的荧光光线。
紫光灯隐形笔的应用范围非常广泛。
在办公场所,我们可以使用紫光灯隐形笔来保护重要文件的机密性,比如在合同上签字、薪资单上填写工资等。
在教育领域,紫光灯隐形笔也常被用于考试,以防止学生作弊。
此外,紫光灯隐形笔还可以用于安全防伪、票据防伪等领域。
需要注意的是,紫光灯隐形笔只能在特定的光线下才能看到笔迹,一般需要使用专门的紫光灯照射。
因此,在使用紫光灯隐形笔时,我们需要保证有足够的紫光灯供应,以便查看和辨认写下的内容。
总结一下,紫光灯隐形笔的原理是基于紫光灯发出的紫外线光线和墨水中的荧光物质相互作用。
只有在紫光灯的照射下,荧光物质才能被激发,发出明亮的荧光光线,从而形成可见的笔迹。
紫光灯隐形笔的应用范围广泛,可以用于保密文件、考试防作弊等领域。
我们在使用紫光灯隐形笔时,需要注意提供足够的紫光灯照射,以便查看和辨认写下的内容。
紫外光激发的荧光粉全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:紫外光激发的荧光粉是一种特殊的发光材料,通过紫外光激发后能够发出明亮的荧光。
这种荧光粉被广泛应用于化妆品、荧光灯、荧光墨水和节能灯等领域。
在本文中,我们将探讨紫外光激发的荧光粉的制作原理、特点以及应用。
一、制作原理紫外光激发的荧光粉的制作原理主要是基于材料的能级结构和荧光发射机制。
在荧光物质中,当受到紫外光的激发后,电子跃迁能级,进入激发态。
在电子回到基态的过程中,会发出荧光光子,从而产生荧光现象。
制作紫外光激发的荧光粉需要选择合适的荧光物质作为基础材料,并进行适当的加工和掺杂。
常见的荧光物质包括硅酸盐、硫化物和钙钛矿等。
这些物质在吸收紫外光后会发生电子跃迁,产生荧光效应。
二、特点1. 高效能性:紫外光激发的荧光粉具有高效的荧光转换效率,能够将紫外光能量转化为可见光,极大地提高光的利用率。
2. 明亮耀眼:由于紫外光激发的荧光粉在发光时会产生荧光效应,因此具有明亮、耀眼的发光效果,适用于需要高亮度光源的场合。
3. 高稳定性:紫外光激发的荧光粉具有优越的化学稳定性和热稳定性,不易受化学物质和温度影响,保持发光性能稳定。
4. 多样性:紫外光激发的荧光粉可以通过调整材料种类、掺杂比例和加工工艺等手段来实现不同颜色和发光效果,具有较高的多样性和可塑性。
5. 环保绿色:紫外光激发的荧光粉不含有害重金属和有毒物质,具有环保和绿色的特点,符合可持续发展理念。
三、应用1. 化妆品:紫外光激发的荧光粉可以用于化妆品中,如亮粉、眼影和唇蜜等产品,使肤色更加明亮动人。
2. 荧光灯:紫外光激发的荧光粉被广泛应用于荧光灯中,可通过紫外光激发荧光物质来产生可见光,起到照明作用。
3. 荧光墨水:紫外光激发的荧光粉可以用于荧光墨水的制作,制成荧光笔和荧光打印墨水等产品,增加印刷品的亮度和吸引力。
5. 安全标识:紫外光激发的荧光粉还可以用于制作安全标识和防伪标识,增加产品的辨识度和安全性。
荧光笔原理
荧光笔的原理是利用荧光物质将紫外线或蓝紫色的激发光转换成可见的荧光光,从而实现荧光笔的功能。
荧光物质是一种可吸收紫外线或蓝紫色光的复合物,而荧光光是由荧光物质分子在吸收光子后重新释放出的光子。
荧光笔通常是由荧光物质、笔芯和外壳组成,通过压制笔芯使荧光物质涂抹在纸上,然后激发光作用于荧光物质,使其发光。
除了常见的荧光绿色外,荧光笔还可以使用其他颜色的荧光物质,例如荧光黄、荧光紫等。
隐形笔的原理
隐形笔,顾名思义,就是一种能够在纸上写字但又不易被察觉的笔。
它的原理其实并不复杂,主要是利用了特殊的墨水和光线的相互作用。
隐形笔的墨水通常是一种特殊的荧光墨水,它在正常光线下是透明的,因此写下的文字不易被看到。
但是在紫外光或者特定波长的光线照射下,这种墨水会发出荧光,从而使得写下的文字变得可见。
隐形笔的原理主要可以分为两个部分来解释,一是墨水的特殊性质,二是光线的作用。
首先,我们来看墨水的特殊性质。
隐形笔所使用的墨水通常是一种荧光墨水,它的分子结构使得它在正常光线下几乎是透明的,因此写下的文字几乎是看不见的。
这种墨水的特殊性质使得隐形笔能够实现写字不易被察觉的效果。
其次,光线的作用也是隐形笔能够发挥作用的关键。
当使用隐形笔写下文字后,如果没有特定的光线照射,这些文字是几乎不可能被看到的。
但是一旦使用紫外光或者特定波长的光线照射到这些文字上,墨水就会发出荧光,从而使得写下的文字变得可见。
这种光线的作用使得隐形笔的文字能够在特定条件下被看到,而在其他条件下又变得隐形起来。
总的来说,隐形笔的原理就是利用了特殊的荧光墨水和光线的相互作用。
墨水的特殊性质使得写下的文字在正常光线下不易被看到,而光线的作用又能够使得这些文字在特定条件下变得可见。
这种原理使得隐形笔在一些特定的场合下能够发挥出它的作用,比如在安全防伪、秘密通讯等方面都有着广泛的应用。
总之,隐形笔虽然看似神秘,但其实原理并不复杂。
通过对墨水和光线的相互作用,隐形笔能够实现写字不易被察觉的效果,这种原理的应用也为我们的生活带来了诸多便利。
荧光棒的发光秘密及荧光技术的应用[摘要] 近年来关于荧光体的研究越来越受到人们的关注。
本文主要介绍荧光棒的结构和原理,以及荧光分子探针、荧光成像技术、荧光定量PCR技术和荧光防伪纤维的应用。
[关键词] 荧光;发光原理;应用荧光棒是无毒、无害,用处广泛的发光品。
可使用在各种大小型演唱会、宴会、节日晚会等。
还可作为玩具、装饰、军需照明、海上救生、夜间标志信号以及钓鱼专用灯源,受到普遍欢迎。
此外,荧光技术还广泛应用在日常生活、生物医药、科学研究等各个领域。
1 荧光棒的结构及发光原理[1]荧光棒是由塑料外管和内部的薄玻璃管组成的,薄玻璃管内含有过氧化氢溶于酯类形成的化学物质,其中过氧化氢作为反应的氧化剂,其浓度小于0.5﹪;塑料外管与薄玻璃管之间的两种化合物是已二酸二苯酯(也可以是其他酯类化合物)与染料(见图1)。
图1 荧光棒结构示意图荧光棒发光的过程就是当弯折荧光棒时,薄玻璃管被折断,内部的过氧化物和塑料外管里的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(见图2)。
具体发光过程如下:图2 荧光棒发光过程示意图荧光棒能发出不同颜色的光是因为不同种类的荧光染料(见表1)。
这些染料分子大多具有共轭体系,是电子跃迁所需的能量降低,波长向长波方向移动,此外,取代基的作用也会使辐射光发生红移,落入可见光区域。
又因为染料分子共轭连长短不同,受激发需要的能量也不同,从而发出不同颜色的光。
表1 荧光染料分子结构及其发光颜色2 荧光的应用2.1 荧光探针荧光探针是建立在光谱化学和光学波导与测量技术基础上,选择性的将分析对象的化学信息连续转变为分析仪器易测量的荧光信号的分子测量装置,从而使人们获知周围环境的特征或者环境中存在的某种特定信息。
荧光探针以荧光物质作为指示剂,并在一定波长光的激发下使指示剂产生荧光,通过检测所产生的荧光实现对被检测物质的定性或者定量分析。
荧光分析方法灵敏度高,选择性好,试样量小,在分析化学,特别是在分子生物学、生物化学、医学等领域中有较广泛的应用。
浅谈荧光笔的工作原理
北京大学药学院秦蒙蒙我第一次接触荧光估计是在幼儿园之前吧,那次奶奶带我去姑姑家探亲,晚上在客房里睡觉的时候,我半夜醒来,看到有双发着幽幽绿光的眼睛盯着我,当时就吓的大哭起来了。
后来才知道,那是玩具熊发荧光的眼睛。
对于现在而言,我接触最多的关于荧光的东西恐怕非荧光笔莫属了。
那些红的、黄的、绿的、蓝的笔画在书本上的墨字上面非但不会遮挡文字反而会使这些文字更加的显眼,是被涂抹的地方仿佛能发出淡淡的光晕,这便是荧光笔的优点了。
荧光笔顾名思义就是利用荧光来工作的笔,那么,为什么一直小小的笔写出来的字就能发出荧光呢?原来,在制造荧光笔的过程中,人们在颜料中加入能被紫外线激发的可见荧光化(络)合物。
我们先来看一下有关电子的跃迁的知识。
电子跃迁的形式主要有3中(如下图),一种是电子的能级跃迁,电子的这种跃迁需要很高的能量来激发,主要是靠紫外光、可见光等能量较高的光来激发,电子对光子的吸收是量子化的,即要多少取多少,不能填补或剩余。
能级跃迁是电子能量变化的最主要的因素;另外的两种是分子的振动和转动,这两种形式对分子能量的影响较小,只能吸收较少的能量,因而所需的激发光一般来说是红外区的光。
从电子跃迁的角度来讲,这种化合物吸收了与它本身特征频率相同的光线以后,原子中的某些电子从基态中的最低振动能级跃迁到较高的某些振动能级(如下图)。
电子在同类分子或其他分子中撞击,消耗了相当的能量,从而下降到第一电子激发态中的最低振动能级,这一过程中并无光的辐射,但当电子由最低振动能级下降到基态中的某些不同的能级时(如下图),会发出比原来吸收的频率低、波长长的一种光,这就是荧光。
被化合物吸收的光称为激发光,产生的荧光称为发射光。
荧光的波长总要长于分子吸收的紫外光波长,通常在可见光范围内。
荧光的性质与分子结构有密切关系,不同结构的分子被激发后,并不是都能发射荧光,所以,在制作荧光笔时要选用特定的发光化合物。
所谓的荧光笔“发光”,并不是说荧光笔在黑暗中能制造光,它只是对外来光源能量的部分转移。
如果把荧光笔写出的字放在黑暗中,它是断不会发出光来的。
再者,荧光笔的荧光跟我们手表、荧光棒的荧光原理不相同,荧光棒是内部发生放射性反应,产生的射线激发外周的荧光粉发光,因此它们在夜里没有任何紫外线的情况下都能发光。
而荧光笔则一定有紫外光的情况下才会发荧光,这一点你只要把荧光笔的笔迹靠近捕蚊灯、验钞机就可以看得非常清楚。
现在,在学生之间,尤其是在我们这些每天要背好多东西的医学生之间,荧光笔的应用十分广泛,几乎是人手一只或多只。
但是,荧光笔对人体是有伤害的。
荧光笔中所加的是一些荧光剂。
有些荧光物质有毒,具有潜在的致癌成分,长期使用对人体有害。
一些小作坊为了减轻成本,会使用有毒的荧光剂作为荧光笔的原料。
另外,由于荧光笔中含大量荧光剂,长期使用,也会影响我们的视力。
所以,我们要注意控制荧光笔的使用。
这又一次让我们看到了科技的两面性。