ワクちゃん雑学

光る液体は熱くないのになぜ光る?化学発光と蛍光の違い

暗い台の上で緑と青に光る未開封のケミカルライトのイラスト

液体が高温でなくても光るのは、熱以外のエネルギーで物質が光を出す場合があるからです。化学発光は化学反応がエネルギー源になり、蛍光は外から受け取った光が主なエネルギー源になります。見える色だけで二つを区別することはできません。

ワクちゃんワクちゃん:光っている液体は、熱くなっているはず?
チャッピーチャッピー:熱以外のエネルギーで光る現象もあるよ。化学反応が光を生む場合があるんだ。

化学発光は、反応のエネルギーを光へ変える

化学反応によって高いエネルギーの状態になった物質が、低い状態へ戻るときに光を出します。市販のケミカルライトは身近な例です。赤熱した金属のように、温度を非常に高くして光らせる仕組みとは違います。

『冷たい光』と呼ばれても、エネルギーを使わず光るという意味ではありません。また、反応による熱が全くない、触っても必ず安全、という保証でもありません。

ワクちゃんワクちゃん:冷たい光なら、エネルギーなしで光れるのかな。
チャッピーチャッピー:そうではないよ。光を出すためのエネルギー源が違うという話なんだ。

蛍光は、外からの光を受けて光る

蛍光では物質が紫外線などの光を吸収し、別の光として放出します。光を当てるのをやめると通常すぐに発光が弱まるため、暗い場所へ置くだけでは光らないものがあります。

一般向けの区別では、照射を止めた後もしばらく光る現象を燐光と呼びます。『暗闇で光った』という結果だけで、化学反応が起きたと決めないことが大切です。

ワクちゃんワクちゃん:ライトを当てたときだけ光るのは蛍光?
チャッピーチャッピー:蛍光の特徴の一つだね。照射を止めた後の変化も手掛かりになるよ。

調べるときは、何がエネルギーを与えたかを見る

薬品を反応させたのか、ライトを照射したのか、電気を流したのかを確認します。同じ装置で複数の仕組みが組み合わさる場合もあるため、材料名や発光色だけでは判別できません。

観察には説明書のある完成品や科学館の展示を利用します。ケミカルライトを切り開いたり、成分の分からない液体を混ぜたりせず、光源としての仕組みを確認しましょう。

ワクちゃんワクちゃん:棒を開けて液体を見れば分かりそう。
チャッピーチャッピー:開けずに説明書を確認しよう。見た目だけでは仕組みも安全性も分からないよ。

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参考:京都光科学研究所「生物発光・化学発光・蛍光」 / 大阪市立科学館の蛍光と燐光の解説。

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