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生命明灯

2018-11-29

小学生学习指导(中年级) 2018年12期
关键词:荧光素酶明灯电灯

月黑见渔灯,孤光一点萤。

微微风簇浪,散作满河星。

这是清代诗人查慎行笔下写到的萤火虫。它们和渔灯一起,倒映在河面上,当微风拂过时,仿佛变成了满天闪烁的星光。

萤火虫的生命——尤其是成虫以后——很短暂,通常只有区区数天,萤烛所发出的光芒也很微弱。但是,自古以来,它们便宛如生命明灯,在漫长的时光里,照亮着夜晚,更照亮着无数人的心灵。它们在夜空中轻盈地飞舞,像流星一样划过一道美丽的光弧,神秘而迷人。

它们给孩子带去惊喜、欢乐、梦想,给成年人带去温暖的记忆,给文学家带来千思万想,更给科学家带来发明的灵感。

萤火虫发光的方式很特别,世界上绝大多数的光会产生热能,萤火虫的光却是例外,人们将之称为“荧光”。科学家们不禁想,如果能发明一盏只发光、不发热的灯,那么就可以大大地节省能源,还可以满足一些特殊场合的需要。

于是,科学家们继续进行深入的研究,他们很快发现,萤火虫发光的秘密,在于它们体内含有荧光素和荧光素酶两种化学物质。荧光素在荧光素酶的作用下发生氧化,在这过程中发出不同颜色的光。这种光不含红外线和紫外线,它的温度极低,几乎接近零度。

这和普通电灯的原理大不相同,普通电灯是利用电流穿过导体时,受到电阻的阻碍产生巨大的热能并且发出亮光。如果萤火虫发光的时候也像电灯一样产生巨大的热量,那它们就会变成一个个漫天飞舞的滚烫的火球了。

为了制作出类似于荧光素酶和荧光素的物质,人类经过了无数次探索。科学家们从萤火虫身上提取相关物质进行研究,慢慢在实验室里,通过特定材料将它们仿制出来,再经过无数次改良和调整,终于制作成各种具有不同用途的荧光灯,并由企业家降低制作成本,成功地推向千家万户。

和萤火虫发光的方式相似,荧光灯是使荧光粉在特定条件下发光。这个特定条件不一定是电能,因此,在矿井、深水作业时,人们便可以携带上不需要电源的光能。它不产生热量,因此在手术室和实验室里使用会更加安全。

随着对萤火虫研究的深入,人们发现它们身上有一种锯齿状排列的鳞片,这种鳞片可以提高光的亮度。这个发现又加快了人们对LED灯的研究和设计,使得人们日常使用的灯具大大提升了亮度,同时又节省了能源。

小小萤火虫对于人类而言,真是不折不扣的生命明灯。

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