荧光的应用
我们已经知道自然界中的许多化合物都能产生荧光,这不仅包括许多无机化合物和矿物质,还包括一些有机化合物和蛋白质。荧光产生的过程称为光致发光过程。
光致发光过程
早期最广泛使用的荧光灯是荧光灯的发明,荧光灯利用电激励真空灯管中的汞蒸气发射紫外光,紫外光被涂在灯管内壁的荧光粉吸收而发出可见光。由于旧荧光灯发出的光只有接近白色,而且其光谱是不连续的,在这种光下,人的脸看起来会很难看。随着荧光粉材料技术的不断改进,荧光灯已经大大改善了这个问题。
一些荧光艺术品在紫外灯下照亮
除了用于照明,荧光材料还广泛用于分析化学、光谱分析、生物化学、医学成像、法医取证、工业非破坏性测试、道路交通标志标牌和荧光增白等许多领域。
荧光素钠是荧光素的钠盐,它被广泛用作眼科的诊断,其中局部荧光素用于诊断角膜擦伤、角膜溃疡和疱疹性角膜感染。静脉注射或口服荧光素可以进行荧光素血管造影,用于诊断和区分血管疾病,包括视网膜疾病黄斑变性、糖尿病性视网膜病、炎性眼内疾病和眼内肿瘤。同时它在脑肿瘤手术中也越来越多地被使用。
不同荧光材料在紫外光下的反应
请注意,并非所有材料在受到光照射时都必然会发生斯托克斯位移。许多材料是非荧光材料,当从激发态回到基态时,它们的电子会释放几乎相同的光子。对于某些材料,如掺有氧化钆的硫化钇,它是一种常见的工业反斯托克斯颜料,吸收近红外光谱中的光并在可见光区发射。光子上转换是另一个反斯托克斯过程,在这个过程中,光子被晶格中的热声子耗散所冷却。
今天的发光二极管也用半导体发出的蓝光轰击沉积在微芯片上的荧光粉。继续通过磷光体的蓝色、绿色和红色荧光的组合,并最终产生白光的净发射。