冰糖之光,最耀眼一瞬,自粉身碎骨之時 ????

試著把燈和窗帘都關上,在漆黑的房間里放一塊冰糖,然後用鎚子把它敲碎。你會看到被敲碎的糖在瞬間亮起藍紫色的光。如果你嫌麻煩,對著鏡子齜牙咧嘴咬碎冰糖也應該可以看到。甚至有人用手槍在一片漆黑中擊中冰糖,並利用這僅有的一點微光拍下了照片。這種發光的現象被稱為摩擦熒光(Triboluminescence)

許多材料都會有摩擦熒光現象,但是成因各不相同。冰糖的摩擦熒光現象源於它的晶體具有一定的不對稱性。這樣的晶體被破壞時,不會有天然的一致理想破碎面。當晶體面破碎時,崎嶇不平的界面上破碎的化學鍵會比理想面更多,更容易帶上正負電極性。帶極性的晶體層暴露在表面,需要回歸到電中性,於是敲碎晶體所用的能量之中的一部分就這樣蓄積成了電勢能。當然,這個狀態不會持續很久。異性電荷會迅速被吸引到一起,並把能量釋放出來。和閃電一樣,釋放出的電勢激發了空氣中的氮氣並放出你所看到的藍紫色光。

不過,即使是這種在家裡也可以做的實驗,其中仍然可能包含最前沿的物理學家都尚未解決的謎題。這個看起來很普通的現象其實並沒有被研究透徹。上面的理論可以解釋像冰糖這種帶有不對稱性的晶體為什麼會產生摩擦熒光,但是還有一些沒有不對稱性的晶體也會產生摩擦熒光,已知的摩擦熒光至少有6~7種不同的成因,而人們對這種現象的研究早在百年前就開始了,至今仍未結束。

最耀眼一瞬,自粉身碎骨之時

cite:Triboluminescent materials for smart sensors

PS:這是一個腦洞向的科普小漫畫,如果喜歡的話也歡迎關注公眾號TILcomic,謝謝


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