中国科普博览＿昆虫博物馆

日光灯的工作原理

　　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。