什么是熒光礦物質？

熒光礦物是某些礦物，當暴露于紫外線（光）時它們會發出可見光。描述這種熒光過程的另一種方式是，當不可見的短波輻射被一種材料吸收，然后被轉換并重新發射為更長的波長時。這個更長的波長是我們能夠看到的可見光。可見光也稱為“白光”。我們能夠看到的波長范圍從400納米（nm）到700納米（nm）。紫外線的不可見波長范圍為200nm至400nm。

大多數熒光礦物質都需要能激發熒光的活化劑。活化劑是礦物的一種雜質。錳是最常見的活化劑之一。激活劑負責熒光的類型。當暴露于不同的活化劑時，礦物可能發出不同的顏色或亮度。

根據您的礦物質，它對紫外線的反應會有所不同。有些可能會產生明亮而鮮明的色彩，而另一些則幾乎看不見。根據您用來照亮被攝對象的紫外線燈的類型，標本的反應也會有所不同。紫外線燈的三種主要類型是長波紫外線燈，中波紫外線燈和短波紫外線燈。顧名思義，它們會發出不同波長的紫外線光譜。

我在這里使用的礦物是方解石，硅鋁石和螢石。每個樣本的圖案，礦物質濃度和亮度均不同。我用短波燈照亮了這些礦物質，最能展現出它們鮮艷的色彩。這些樣品中的一些樣品，例如硅鋁石和方解石晶體顯示出磷光。磷光是指即使激發源消失了，礦物仍繼續發光。

在前三個圖像中明顯可見的黑色礦物是一種名為富蘭克林石的礦物。富蘭克林石是鋅鐵礦。富蘭克林石以發現它的小鎮新澤西州富蘭克林的名字命名。富蘭克林石不發熒光，但經常與方解石和硅鋁石一起發現。我是從新澤西州奧格登斯堡斯特林山礦場的 一個采石場中手工挑選的硅藻土和方解石標本。斯特林山礦山曾經是鋅礦，現在用作熒光礦產的博物館和采石場。

紫外線燈下的礦石

方解石

這個標本的大部分是方解石。在白光下，您可以通過其乳白色外觀找到這種礦物。方解石發出熒光時會發出紅色/橙色。在其他情況下，方解石的顏色則更暗一些，呈紅色，就像頁面頂部的個圖像一樣。圖像中間的幾個綠色區域是少量的硅藻土。這可能是由填滿裂縫的硅鋁石粉末引起的。該圖像以1：2的放大倍率拍攝。

鋅礦 

這些圖像中顯示的礦物是硅鋁石。在白光下，硅藻土可以通過其棕褐色來識別。當被紫外線照射時，硅藻土會發出鮮艷的綠色。該圖像以1：1.5的放大倍率拍攝。

硅灰石和鈣硅石 

該標本同時含有硅鋁石和方解石。在白光下，頂部為方解石，下部為硅藻土。在紫外線照射的圖像中，橙色礦物為方解石，綠色礦物為硅鋁石。兩個黑色區域是兩個富蘭克林石晶體。該圖像以1：2的放大倍率拍攝。

螢石 

該樣品含有螢石晶體。在白光下，這些螢石晶體很難在樣品中看到，但是在發熒光時，它們會變得非常明顯。在第二張圖像中，可以看到螢石發出了藍環晶體發出的熒光。該圖像以1：4的放大倍率拍攝。

鈣晶 

該樣品是方解石晶體。該樣品不是光學方解石質量的理想類型。該方解石的晶體分裂為菱面體。除了朝向頁面頂部的方解石的橙色熒光之外，該方解石還具有藍色熒光。該晶體還顯示出來自不確定來源的綠色熒光。該方解石晶體具有約2.5秒的長磷光。該圖像以1：4的放大倍率拍攝。

攝影技術和設置

我決定將這些熒光礦物質并排呈現為兩個圖像，因為如果在自然光下進行比較，似乎可以更好地理解熒光現象。為了做到這一點，我創建了一個照明設置，可以同時用作兩個圖像的照明。

對于白光設置，我使用了兩個白熾燈。燈位于樣品的每一側。一個顯而易見的問題是晶體正在反射我的光源并產生熱點。我通過散射光輕松地克服了這個問題。它以兩個塑料杯的形式出現在兩個燈上。帶擴散器的燈離樣品約三到四英寸。我還在礦物質下面放了一塊黑色天鵝絨作為背景。

對于紫外線照明，我將短波紫外線燈用膠帶綁在一個小的立管插孔上。這使我可以輕松地將燈從場景中取出，以拍攝自然光。這也讓我升高或降低UV紫外光源以針對每個主題進行調整。燈的形狀有點笨拙，因此將UV紫外光源擺在千斤頂上是很有幫助的。

之所以決定拍攝一些標本的宏觀圖像，是因為我的紫外線光源不是很大。在較大的拍攝對象上，燈泡無法覆蓋所需的整個區域。短波紫外線燈相當昂貴。這個特殊的燈包含一個4W的燈管。這些類型的燈通常稱為“黑燈”。我建議使用這種類型的燈時要小心。戴防紫外線防護眼鏡是安全的預防措施，因為長時間暴露會對眼睛造成危險。

我使用的攝影器材是佳能Digital Rebel，105mm Sigma鏡頭，1 gig CF卡和復印架。在拍攝過程中，復印架是非常有用的設備。它使我能夠保持相機靜止不動，同時保持與被攝體水平。與佳能Rebel一起，我使用了遙控器來觸發曝光。遙控器減少了我實際觸摸相機拍攝照片時產生的振動。

熒光礦物在嘗試拍照時會產生一些問題。熒光發射通常非常弱。為了獲得合理的曝光，我將ISO提升到1600，平均快門速度為15秒。盡管這使我可以更接近所需的曝光，但是1600的ISO給我帶來了嘈雜的圖像。我原本希望圖像中出現更多的噪點，但很高興我得到了比預期更好的結果。一些標本對于捕獲它們有不同的攝影要求。方解石的暴露時間是鮮綠色的硅鋁石的兩倍。更具挑戰性的標本是同時包含方解石和硅灰石的標本。對于這些標本，我必須對每種礦物分別進行兩次曝光，以免丟失細節。