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日光灯的工作原理
发布于2017/04/05  

  当你在夏天的晚上,在树林里、草原上、花园里或小溪旁看到萤火虫像一盏盏小灯笼似地在眼前晃过去时,你一定会高兴的叫起来,“啊!萤火虫!”
  萤火虫怎样发光?发光的用意是什么?这些都是少年朋友们感兴趣的问题。

 

  萤火虫的发光器官,生长在腹部的第六节和第七节之间;从外表看只是层银灰色的透明薄膜,如果把这层薄膜揭开在放大镜下观察,便可见到数以千计的发光细胞,再下面是反光层,在发光细胞周围密布着小气管和密密麻麻的纤细神经分支。发光细胞中的主要物质是荧光素和荧光酶。当萤火虫开始活动时,呼吸加快,体内吸进大量氧气,氧气通过小气管进入发光细胞,荧光素在细胞内与起着催化剂作用的荧光酶互相作用时,荧光素就会活化,产生生物氧化反应,导致萤火虫的腹下发出碧莹莹的光亮来。又由于萤火虫不同的呼吸节律,便形成时明时暗的"闪光信号"。人们经过研究,把其发光的过程,列一简单的公式:


  萤火虫体内的荧光素并不是用之不竭的,那么它们不断地多次发光,能量又是从何而来的呢?
  原来能量来自三磷酸腺苷(简称ATP),它是一切生物体内供应能源的物质。萤火虫体内有了这种能源,不但能不间断地发光,而且亮度也较强。只有发光结构还不能发光,还要有脑神经系统调节支配。如果做个实验,将萤火虫的头部切除,发光的机制也就失去作用。
  萤火虫发光的效率非常高,几乎能将化学能全部转化为可见光,为现代电光源效率的几倍到几十倍。由于光源来自体内的化学物质,因此,萤火虫发出来的光虽亮但没有热量,人们称这种光为“冷光”。由于萤火虫的光不带辐射热,物理学家们认为这是非常理想的灯光,因一般东西发光时,同时也要发热,如点着了的蜡烛。又如电灯开亮后灯泡也热得发烫。然而人们并不需要灯光发热,假使能创造出像萤火虫一样不发热的光来那将是很理想的。三十多年前,人们模拟了萤火虫发光的原理创造出日光灯(萤光灯)来,基本上达到了这种要求。

 

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