石頭變珠寶

98/11/30 16869

周祥順｜海洋大學光電學研究所

老師有一盒魔法石，魔法石究竟有何神奇之處呢？我們用紫外燈照照看。哇！白色的石頭居然變成了彩色的珠寶。這是什麼魔法？可以將石頭變珠寶。

要了解石頭為什麼成變珠寶，我們必須從原子能階談起。原子有許多能階，這些能階是不連續的。用量子物理的話來說，原子能階是量子化的。依據愛因斯坦的光量子理論，光的能量也是不連續的。光的能量是儲存在一顆一顆的光子內。光子的能量與光的頻率成正比。如果光子的能量等於原子兩個能階的能量差，原子就可以吸收光子提昇到較高的能階（激發態）。原子在高能階無法久留，過了一段時間後就會回到低能階。原子從高能階回到低能階會放光，這就是螢光。紫外光的頻率非常高，因此紫外光的光子具有很高的能量。原子吸收紫外光的光子可提昇到很高的激發態。原子從高激發態回到低能階時會放出各種不同頻率的光。其中有一部份光是可見光，因此白色的珠子就變成了彩色的珠子。

資料提供

海洋大學光電科學研究所周祥順教授
E-mail：hschou@mail.ntou.edu.tw

能階(2) 原子(16) 寶石(2)

石頭變珠寶

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