中国国家地理微信公号消息，在紫外线等外来能量的激发下，一些平时毫不起眼的矿石，能发出绚丽的荧光，它们被称为荧光矿物。
很少有人知道，荧光矿物的发光原理与“夜明珠”相似，但它们的世界更加神秘生动，多姿多彩。
这是一个在可见光下很难看到的缤纷世界。
▲ 美国亚利桑那州一座矿山中的荧光岩壁
荧光是如何产生的
天然矿物的发光现象，很早就引起了人们的注意，但直到1955年以后，矿物发光的近代概念才得以确立。
简单地说，荧光矿物的发光原理，就是在矿物吸收外界能量后，将其以可见光的形式发射出来。
中国古代传说中的“夜明珠”，其发光原理就与荧光矿物相似。
两者的最大区别是，当外来能量激发停止时，荧光矿物的发光现象立即消失，而“夜明珠”的发光现象则仍能保持一段时间。
这在矿物发光现象的研究中，分别被称为矿物的“荧光性”和“磷光性”。
目前为止，全世界已经发现的矿物有5000多种，但具有荧光性的仅200种左右。
具体地说，荧光产生的原理是：外加能量将矿物晶体结构中原子或离子的外层电子，从基态激发到能量较高的激发态，如果其间还有另外一些较低激发态存在，那么这些电子落回到那些较低激发态或者基态时，就会发射出光子。如果这两种激发态之间的能量间隔相当于某种可见光子的能量，就会发射出对应颜色的可见光。
▲ 可见光和紫外线下的萤石
什么决定了荧光的色彩和亮度
荧光矿物所发出的荧光差异，大多是矿物中含有的杂质元素决定的。
它们被称为“激活剂”，它们大多是过渡金属元素，而稀土元素（镧、铈、镨、钕等）和某些锕系元素（比如铀）尤其重要。
以方解石为例，紫外线下发出红色荧光和粉色荧光的通常含有的杂质是铅和锰，发绿色荧光的则很可能含有铀杂质。
但有的发光又与杂质无关，源于晶体本身，比如白钨矿。
世界各地的白钨矿通常在短波紫外线下，都发蓝白色荧光。
▲ 油胆水晶中有荧光性的，是它所包裹的原油和沥青。图为长波紫外线照射下的油胆水晶，它的特殊之处在于在不同波段的紫外灯下都会发出荧光。
紫外灯下的“华丽变身”
▲ 标本箱中并不起眼的荧光矿物
放到紫外灯下…
矿物名称：萤石
化学成分：CaF₂
产地：中国
（粉）矿物名称：氟硅钙钠石
化学成分：NaCa₂Si₄O₁₀F
（绿）矿物名称：霰石
化学成分：CaCO₃
产地：加拿大
化石名称：腹足类化石（被方解石交代）
矿物名称：方解石
化学成分：CaCO₃
产地：中国
（红）矿物名称：方解石
化学成分：CaCO₃
（黄绿）矿物名称：硅锌矿
化学成分：Zn₂SiO₄
产地：美国
你见过哪些荧光矿物呢？
原标题：荧光矿物，比“夜明珠”更炫酷
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