Содержание
Южноамериканские жуки cucujo светятся настолько ярко, что люди могут использовать их в качестве ламп. Игрушки на палочке накаливания очаровывают детей и взрослых, генерируя свет без использования видимого источника энергии. Это два примера химических реакций, приводящих к различным типам освещения в живых и неживых организмах.
Энергия, Атомы и Свет
Свет, который вы видите, начинается на атомном уровне. Когда энергия возбуждает электроны, которые вращаются вокруг атома, эти электроны выпускают фотоны после того, как они возвращаются в свое невозбужденное основное состояние. Вы видите эти фотоны как видимый свет. Этот принцип применим как к свету уличного фонаря, так и к мерцанию свечи на ветру. В фонарике батарея обеспечивает энергию, необходимую для запуска процесса генерации света. В жуке cucujo химические реакции создают освещение.
Светящаяся химия животных
Такие организмы, как светлячки, являются биолюминесцентными - они генерируют свет, комбинируя фермент с субстратом. Динофлагелляты, микроскопические морские существа, также производят свой собственный свет. Когда миллионы из них плавают вместе, они могут осветить воду большими сверкающими вихрями. Химические вещества, которые организмы используют для производства света, варьируются в зависимости от вида. Для получения биолюминесценции нужны как минимум два химических вещества - люциферин, который производит свет, и люцифераза, которая управляет химической реакцией. Фотопротеины используют немного другой механизм, чем в системах люцифераза-люциферин, но тем не менее они также являются ферментативными. Ион - часто кальций - может запустить процесс производства света, когда он входит в систему у некоторых организмов.
Технология Glow Stick
Возможно создать искусственную биолюминесценцию, комбинируя химические вещества, которые генерируют свет, когда вы смешиваете их в контейнере - это то, что происходит со светящейся палочкой. Эти палочки часто содержат фенилоксилатный эфир, перекись водорода и флуоресцентный краситель. Когда эти химические вещества объединяются, происходит ряд реакций, которые приводят к попаданию энергии в краситель. Эта энергия возбуждает электроны красителей, которые выпускают фотон, когда они возвращаются в основное состояние.
Свет от жары: праздничный пример
День независимости - прекрасное время для наблюдения за химическими реакциями, которые производят свет с помощью тепла. Многие красочные фейерверки, которые появляются над головой, сияют, потому что тепло после взрыва заставляет металлические соли поглощать энергию. Когда это происходит, они излучают видимый свет. Цвет, который вы видите, зависит от металла или смеси металлов в фейерверке. Например, соли стронция и лития дают красный цвет, а соединения меди - синий.