2013年3月24日

研習紀錄-光學-螢光花

在幾年前的一場研習中發現了一個奇怪的燈泡,它的中間不是燈絲,而是看起來全部黑黝黝的數片花瓣,也不只有單純的兩條金屬傳導線,而是以兩片白絨絨的葉片綴飾,至於其他的通電原理嘛,其實跟一般的白熾燈泡沒什麼兩樣,但是卻難以發揮照明的功能。
和一般的燈泡不同,裡面並不是螺旋狀或細條狀的燈絲
而是白色葉片與墨綠色花瓣的組合,是不是顛倒了呢?

一樣是熱致發光,也就是電流通過電阻時,由於自由電子與導線中的原子相互摩擦而產生熱,熱到一定的程度時便以光的形式散發,發射出來的光線顏色跟溫度高低有關,而這些因為能階月遷而散發出來的光能,傳遞到其他物質時,也在其他物質上產生吸收、轉化再釋出的過程。
外包裝上的圖文可以看出亮度只有3W,純裝飾用,製造廠商就在高雄阿蓮

原本暗沉的玫瑰花瓣在通電之後的顏色是粉紅色的,而白色葉片也會變綠色的

若是物體表面有螢光物質,總體亮度在眼中會更為明顯,因為除了可見光以外,連不可見光中的紫外線能量也會被吸收再以可見光的形式散發出來,所以比一般的顏色看起來更亮,怎麼知道的呢?其實做個簡單的驗證就可以,不過在之後的文章中會再介紹身邊的螢光。
至於實際的狀況則是這樣,得考慮所有進入人眼的光線刺激,效果因時因地而異
影響因素包含了背景光源及亮度再加上燈泡內部的光線

原本燈泡內部未發光時,反射進入眼睛的就只有環境中的背景光源,可以是直接照射或經過牆壁反射的自然光,也可以是日光燈投落的人造光,但變色效果不明顯。但是在花瓣上的燈絲開始發熱發光以後,額外強光的挹注致使花瓣在接收更多能量後,釋放出以不同能階間隔的能量,特定能量代表特定的頻率,進而產生特定的色光,所以花瓣顏色改變了。而葉子表面沒有燈絲,所以由燈絲上的光直接照射或經由花瓣間接投射之後的光,使得白色葉子轉變成綠色葉子。

這樣的感覺就好像經過風霜侵襲而耗盡本身儲存的養分能量,這朵即將枯萎凋零的玫瑰花,通了電給予能量的挹注後便奇蹟似地復活了起來,生機盎然。可惜的是,沒有通電時又慢慢回復到原本暗沉的狀態,不過仍屬應用科學原理及發揮材料特性的創意產品。

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