熒光棒發光原理大揭秘！化學物質如何反應讓它閃亮？

許多的人都曾運用過那種能夠放光的熒光棒，把它進行彎曲從而當作手環佩戴于手上，使其在漆黑的夜晚呈現出閃閃發亮的狀態。這究竟是怎樣的一種原理呢？

熒光棒的發光原理，跟其他光源一樣具有相似特征，單個原子在被激發這個特定情況時能夠釋放出光子進而形成光源。不過熒光棒與燈泡存在差異，燈泡是借助熱量去激發原子，熒光棒發光卻和其內部化學物質所發生的化學反應顯著相關。

熒光棒中有什么化學物質，又發生了什么反應呢？

熒光棒內的化學物質主要涵蓋三種，分別乃是：過氧化物、酯類化合物以及熒光染料。恰恰是這幾種物質的存在，為熒光棒會發光奠定了基礎。熒光棒發光的原理在于，過氧化物與酯類化合物產生化學反應，并且在此化學反應里釋放出來的能量，被傳遞給熒光染料分子，我們所見到的熒光棒發光，是熒光染料以可見光的形態釋放能量（從高能態回歸到較為穩定的低能態），在這一進程中化學能被轉化為光能。

我們所看見的熒光棒，是一根存在著兩種液態化合物的棒子，其中一種是酯類化合物，也就是苯基草酸酯，另一種是熒光染料，即染料溶液。在它尚未被激活以前，這兩種溶液是分別裝在兩個不一樣的管中的。并且，它們的中間有一個小小的玻璃瓶，這個瓶內裝著被稱作“激活劑”的過氧化氫溶液。

怎樣去激活熒光棒從而讓它發出光亮呢，咱們通常是把它彎折，彎折之后熒光棒就亮起來了，這里面究竟存在著什么樣的原理呢？

熒光棒最外側是塑料管，置于其中的玻璃細管裝載著過氧化物，于這一狀態下，當熒光棒產生彎曲動作時，內部玻璃管會被折斷進而破裂，致使兩種溶液相互混合，化學物質彼此接觸引發反應，反應進程中所釋放出的能量傳遞給熒光染料，如此一來，熒光棒開始發出亮光。

而發光的整個反應過程具體如下：

1、苯基草酸酯被過氧化氫氧化，進而形成一種名為苯酚的化合物，以及不穩定的過氧酸酯。

2、過氧酸酯分解，形成更多的苯酚和環狀過氧化合物。

3、環狀過氧化合物分解，形成二氧化碳。

4、分解物將能量釋放給染料。

5、染料原子里的電子，躍遷至比較高的能級，隨后落回到原來位置，以光的形式把能量釋放出來。

此外，我們所見到的熒光棒發出的光，其顏色極為豐富，這些呈現出不同顏色的光，乃是由于所添加的熒光染料各有不同，故而我們才能夠看到那熒光棒展現出的是五彩斑斕的樣子，是繽紛而多彩的，是絢麗卻各異的，從而能夠看到它是這般的五彩繽紛。

把熒光棒內所選擇使用的化合物區分開來，這種化學發光反應延續的時間不一樣，幾分鐘差別或者幾個小時不同。一旦把它的溶液進行加熱，熒光棒發出的光亮會同幅度增強，然而，發亮持續的時間特別短暫。與之相對應的，倘若要讓熒光棒的亮度減弱，僅僅把它冷卻就行。

熒光棒會不會對人體有害呢？

熒光棒主要是那種塑料包裝制作品，熒光棒里面的化學液體被塑料給包圍著，不會跟人體直接去接觸，所以不會對人體造成傷害，熒光棒所發出來的光不是由放射線激發染料發出來的光，是靠化學反應激發染料發出的非放射性光，同樣不會傷害人體。

在當下，存在這樣一些人發光棒，他們為了追逐時尚潮流，把熒光棒弄破，而后將里面的液體涂抹于皮膚表面，然而這一行為會給人體帶來一定程度的損害，要是針對身體相對比較脆弱的兒童，遭受的危害便會更大，所以，還是把熒光棒完整地拿在手上玩耍會更加安全。

此文的科學性把關工作，乃是北京市海淀區教師進修學校附屬實驗學校的中學一級教師牟丹來開展的。

新華網科普事業部

科普中國-科學原理一點通

聯合出品

Tags：熒光棒 化學發光 過氧化物 酯類化合物 熒光染料