手表上的荧光(手表上的荧光粉为什么有时候关灯时不会亮)

在漆黑的夜里，大家都是怎么看时间的呢？相信很多人的答案都是：买一只夜光手表就完事了。但是哪种夜光手表比较好，不同的夜光材料有什么优劣区别，很多人可能都不太清楚，甚至有时候还会因此无形中损害了健康。今天，我们就来给大家科普一下，手表是怎么发光的；买表时，我们又应该怎么选择。

首先，我们要明确光的原理，无论是日光灯、电视还是手表夜光，其原理都是一致的：我们能看到光，是因为有光子射入了我们的眼睛，当这些光子以特定波长振动时，我们看到的颜色就会有所不同。

LED

发光二极管是最好用的照明材料之一，也就是我们通常所说的LED。它的工作原理是电流通过半导体，使电子产生移动，从而释放光子。

上世纪70年代的老式电子表

应用这一技术的主要还是电子表。比如经典的卡西欧F-91W，它在半导体中使用了氮化铟镓，因此其LED背光为绿色。成本低、重量轻、适用性强的特性，使得它成为军队的最爱之一。

卡西欧F-91W

但是与很多人的刻板印象不同，并不只有电子表才会使用LED，有些个性独特的机械表也一样能用。比如喜欢搞事的瑞士顶级独立制表品牌HYT，就做了一款搭载了LED发光技术的全机械腕表H4Alinghi。这款表的6点钟位置埋藏了两颗发光二级体，通电后即会发出白光，照亮整个表盘。看到这里，可能很多人会问，既然是靠电力发光，又怎么做到全机械呢？这就是H4Alinghi的巧思所在，它采用了发电机式的原理，通过旋转4点钟方向的表冠来将机械能转化为电能，然后再按压表冠即可点亮LED灯，无需任何电池。每次旋转按压表冠，都能提供5秒钟时间的照明。设计之绝妙，令人叹为观止。

HYTH4Alinghi

电致发光

但是LED有一个缺点，因为它的亮光都是由表盘角落里的小灯泡发出的，因此亮度难免不够均匀。为了解决这一问题，人们开始用电致发光来取代它。电致发光(英文electroluminescent)，又可称电场发光，简称EL，简单来说，就是利用发光材料在电场作用下产生光的特性，将电能转换为光能。天美时的独家发光技术Indiglo便是应用了这一原理。

天美时的独门绝技Indiglo，极难仿冒

现在，很多数字电子表出于美观性和易读性考虑，都开始用EL来替代LED。比如卡西欧的F-105W，在它的表盘下方有一张薄膜，由背面电极层、绝缘层、发光层、透明电极层构成，当电流通过时，里面的荧光体就会受到刺激，从而均匀地发出光线。

卡西欧F-105W

蓄光型荧光材料

荧光材料分为两种：蓄光型和自发光型。与需要人为通电的LED及EL不同，它可以自动发光。我们先来看看蓄光型的模式。

蓄光型荧光材料可以吸收外界的光能（连一些非可见光也能吸收，例如UV或者IR等），使得内部的电子变成“活跃”状态；当外界的光源消失时，材料就会开始慢慢衰减，内部的电子逐渐回复成“稳定”状态。在此期间，其储存的能量会以特定波长的光子的形式释放出来，也就是发光了。比较常用的蓄光型荧光材料是硫化锌和铝酸锶，根据质量的不同，其发光的时长从几分钟到数小时不等。

举个例子，劳力士的chromalight夜光便是应用了这个原理。上文说过，在电子由“活跃”状态恢复为“稳定”状态的过程中，特定波长的光子会被发射出来。而在文章开头，我们已经解释过，波长的不同决定了颜色。劳力士就是利用了这一点，通过在材料中添加各种催化剂来控制光子的波长，从而做到想要什么颜色就有什么颜色。比如，如果你想要绿色，就加一点铜作为催化剂，使得波长被控制在535nm即可。如果你想要迷人的chromalight蓝，那就加入一点铕，使得光子的波长变为490nm即可。

著名的劳力士chromalight蓝光

自发光型荧光材料

不过需要注意的是，蓄光型荧光材料有一个缺点，那就是发光时间不够长，而且随着材料老化，其亮度及时长会进一步衰减。即便是劳力士这样的优秀品牌，也只能改善而无法完全避免这一问题。与之相比，自发光型荧光材料就不会有这类毛病，它与蓄光型荧光材料的区别就在于添加了放射性材料，随着放射性元素的衰变，其周围的电子会持续地从“活跃”状态转变为“稳定”状态，并在此过程中释放出光子。由于放射性物质不会停止衰变，因此能很好地保证发光时长。

大约一个世纪以前，人们使用镭来作为这种放射性材料。镭及其所有同位素都具有很高的放射性，可以自行发光而无需进一步添加荧光粉。但随着人们认识到镭对于健康的危害，这种材料逐渐被抛弃了，取而代之的是氚。氚是氢的同位素，发光性能优良，而且对人体的危害比镭小得多，因此受到大家的普遍欢迎。不过，尽管氚不会给佩戴者带来什么害处，但对于涂抹夜光材料的工人来说可不是这样，他们长期暴露在这种材料中，而且又没有表镜的阻隔遮挡，健康受到了非常不好的影响。正是出于这个原因，氚也不再那么流行。

为了解决自发光型荧光材料的安全问题，人们创造出了一种名为“氚管”的装置，其主要结构是在一个密闭玻璃管中填充入氚气及荧光材料。填充氚气时施加的压力越高，激活荧光材料的能量就越高，发出来的光亮度也就越大。通过这种装置，氚的辐射被有效地隔绝开来，同时也保证了发光时长，算是现有条件下一个比较好的妥协。

氚管

最后

手表的发光材料，大致就是以上介绍的这些。到目前为止，想要找到一种完美无缺的材料似乎还不太可能，大家可以根据自己的需要，自行取舍。不管怎么说，这些各式各样的光亮，总是大大方便了我们的生活。

你会选择哪一种夜光手表？

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