萬聖節、演唱會或夜間活動中,常會看到一折就開始發亮的螢光棒。
它裡面沒有電池,也不需要先拿去照燈。發亮所需要的能量,就藏在螢光棒裡的化學物質中。
折一下螢光棒,到底打破了什麼?
螢光棒看起來只有一根塑膠管,裡面其實還藏著一根很細的玻璃管。
常見的設計會把過氧化氫放在內部玻璃管中,外面的溶液則含有草酸酯類化合物和螢光染料。平常兩邊分開保存,所以不會持續反應。
當我們把螢光棒折彎,裡面的玻璃管就會破裂。兩種溶液混合後,化學反應才真正開始。
化學反應怎麼變成看得見的光?
化學反應會先形成能量較高的中間產物,再把能量傳給螢光染料。
染料分子得到這些能量後,會進入能量較高的「激發態」。但這個狀態並不穩定,很快就會回到較低能量的狀態,同時把多出的能量以光的形式釋放。
這種由化學反應提供能量而發光的現象,就叫做「化學發光」。
所以螢光棒不需要把材料燒到很高溫,也不需要電池供電,就能持續發出光。
為什麼螢光棒可以有不同顏色?
顏色主要由螢光棒裡使用的螢光染料決定。
不同染料在得到能量後,能放出的光波長不同,因此可以製作出綠色、黃色、紅色、藍色等不同顏色的螢光棒。
也就是說,負責提供能量的化學反應可以很相似,但只要換掉接受能量的染料,最後看到的顏色就可能跟著改變。
