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小宝：牛老师，上次您说到石榴石。我从网上查了一下，石榴石是一类矿物，里面没有稀土啊!跟我们讨论的稀土有什么关系呢?
牛老师：石榴石是一类硅酸盐矿物。石榴石这个矿物的拉丁名的来源传说很多，你可以从网络里查到，我先说说这类矿物的中文名称，叫石榴石，真是太妥帖了!因为有些石榴石是呈红色的，红得太像石榴籽的颜色了。你若打开一只石榴，就会看到一粒粒晶莹剔透的红红的石榴籽儿，那些矿物的单晶看起来跟石榴籽儿一模一样。当然，不能吃，很硬很硬的!它这样美丽，早在青铜器时代已经被古人当做宝石了。现代科学证明。最常见的红石榴石的化学式基本上可以写成Mg3kl2(SiO4)3。我说基本上是因为如果这种矿物只含镁、铝、硅和氧四种原子，是无色的。许多矿物按它们的化学式，例如红宝石是Al2O3，也是无色的。它们的红色是由于掺杂了微量的铬(cr)。其含量按原子计0.01％～1％，替代并占据晶胞中的铝原子的位置。
小宝：好怪啊!为什么微量的铝原子被铬原子取代后，晶体就会呈现红色呢?
牛老师：科学发展的诱因之一就是人类对自然界各种奇异现象的好奇心。早在18世纪末，铬的发现者沃克兰就已经证实红宝石的红色是微量铬引起的了，然而直到160多年后，出现了晶体场理论，人们才搞清楚为什么微量的铬在某些晶体里会显红色。这个理论对你来说太深了，等你长大了才能学懂。在这里我只想说，科学的发展有时要经过许多人长年努力，才会有突破。科学上的突破要长期的积累，深入的探讨，大胆的推想，不断的创新。言归正传，接着说说石榴石。现在人们知道，石榴石是一大类组成极其多样的矿物，今天着重给你说含稀土的石榴石。含稀土的石榴石主要是人造的石榴石。YAG是最重要的一类人造石榴石。它的主要成分是Y3Al2(AlO4)3也。缩写字YAG是三个英文单词的词头缩写，Y为钇，A为铝，G为石榴石。
小宝：原来含稀土的石榴石是人造的啊!牛老师：是的。如今我们周围的世界里，人造的化学物质太多了。化学不但使人类认识了周围的世界，更为人类创造了一个自然界不存在的人造世界。我们如今不是生活在一个纯天然的世界里，已经生活在一个化学创造的自然和人造混合的世界里了!只不过许多人并没意识到人造世界的存在，有的人则过度宣扬天然，毫无分析地厌恶人造的物品而已。
小宝：请您就以人造石榴石为例说说人造世界给我们的生活带来什么吧。
牛老师：这正是今天我们讨论的主题!以YAG为代表的稀土石榴石是能够产生激光的固体物质。最重要的用途之一是制造发光二极管(LED)。
小宝：激光是什么?激光这个词儿我听到的次数太多了，但始终没有闹明白什么是激光。
牛老师：汉语的特点之一是可以按字面猜测词义，按字面，激光是受激发光的简称。这个词儿是钱学森起的。激光的英文名是laser，至今还有音译“镭射”的，“激光”这个词儿更准确些，“镭射”里有个“镭”字，容易引起误会。
小宝：“镭射”我听说过许多次了，以为是镭发射的射线呢，因为镭是放射性元素，我读过居里夫人的故事，她从大量沥青里提炼出镭，在夜间照亮了整个实验室!我被这个词儿误导了，原来“镭射”就是激光啊!
牛老师：早在20世纪30年代爱因斯坦就描述了原子受激发光。1958年，两个美国人发现将氖灯发出的光照射到含稀土的晶体上时，晶体会发出亮度极大的聚集在一起的强光，由此提出了激光原理。两年后的1960年。一个叫梅曼的美国人制造出第一台激光器。不几年，各式各样的激光器纷纷登场，激光很快进入人类生活、工业、农业、医疗、通信、娱乐的各个角落。激光是从概念到应用过程最短的现代科技。最令人瞩目的是奥运会等大型活动场所见到的激光光束。我这里就有一张图片。小宝：这种光束太常见了，就是激光吗?
牛老师：是的。
小宝：电子游戏和科幻电影里有许多激光武器。那都是幻想吧?
牛老师：电子游戏和科幻电影里的许多激光武器是科学幻想，但现在已经真的有了激光武器了，例如能发射激光的激光炮，可以射中目标把目标烧毁。激光更大的用处是在人们日常生活中应用，但你不容易看到。我举些例子：你上网吗?网络上的信息是通过光导纤维传送的。在光导纤维上传送的光是激光器发射的。你有光盘吗?光盘上的照片、歌曲、电影等是用激光刻制的。一般人看不见这些激光，可能根本没有想到：没有激光就没有网络世界。医院里也广泛使用激光给病人动手术，用“激光刀”发射一束激光对准要烧毁的病灶将其清除掉。例如，用激光可以清除掉皮肤癌，还可清除皮肤上的疣，也可清除色斑沉积等做面部美容。激光还可在眼球上打孔。减低眼压。治疗青光眼。激光还用于修理眼球治疗近视眼。最近还报道了专门用来杀死蚊子的“微型激光炮”，能够在1秒钟内射杀50-100只蚊子。激光在工业上的用途更多。例如用激光对钢材进行焊接、切割、打洞。
小宝：那么，石榴石用于制造发光二极管又是怎么一回事?
牛老师：发光二极管的原理相当复杂，而且有不同的发光机理。其中跟我们今天讨论有关的是用人造的含稀土的石榴石为荧光剂的，它的基质是半导体材料，通过电流会发出蓝光，蓝光通过涂在表面的荧光粉，荧光粉吸收部分蓝光发出黄光，黄光跟未被吸收的蓝光混合变成白光。这种白光LED是当前市场上最多见的，已经发动了一场彻底替代白炽灯的革命!由此你可见稀土与激光和发光二极管的关系了吧!
做一做：你能把我下面提供的图片配进我们的谈话内容吗?试一试，我相信你能做到。把图片插入到恰当的句子最后，加括号，例如。
牛老师：石榴石是一类硅酸盐矿物。石榴石这个矿物的拉丁名的来源传说很多，你可以从网络里查到，我先说说这类矿物的中文名称，叫石榴石，真是太妥帖了!因为有些石榴石是呈红色的，红得太像石榴籽的颜色了。你若打开一只石榴，就会看到一粒粒晶莹剔透的红红的石榴籽儿，那些矿物的单晶看起来跟石榴籽儿一模一样。当然，不能吃，很硬很硬的!它这样美丽，早在青铜器时代已经被古人当做宝石了。现代科学证明。最常见的红石榴石的化学式基本上可以写成Mg3kl2(SiO4)3。我说基本上是因为如果这种矿物只含镁、铝、硅和氧四种原子，是无色的。许多矿物按它们的化学式，例如红宝石是Al2O3，也是无色的。它们的红色是由于掺杂了微量的铬(cr)。其含量按原子计0.01％～1％，替代并占据晶胞中的铝原子的位置。
小宝：好怪啊!为什么微量的铝原子被铬原子取代后，晶体就会呈现红色呢?
牛老师：科学发展的诱因之一就是人类对自然界各种奇异现象的好奇心。早在18世纪末，铬的发现者沃克兰就已经证实红宝石的红色是微量铬引起的了，然而直到160多年后，出现了晶体场理论，人们才搞清楚为什么微量的铬在某些晶体里会显红色。这个理论对你来说太深了，等你长大了才能学懂。在这里我只想说，科学的发展有时要经过许多人长年努力，才会有突破。科学上的突破要长期的积累，深入的探讨，大胆的推想，不断的创新。言归正传，接着说说石榴石。现在人们知道，石榴石是一大类组成极其多样的矿物，今天着重给你说含稀土的石榴石。含稀土的石榴石主要是人造的石榴石。YAG是最重要的一类人造石榴石。它的主要成分是Y3Al2(AlO4)3也。缩写字YAG是三个英文单词的词头缩写，Y为钇，A为铝，G为石榴石。
小宝：原来含稀土的石榴石是人造的啊!牛老师：是的。如今我们周围的世界里，人造的化学物质太多了。化学不但使人类认识了周围的世界，更为人类创造了一个自然界不存在的人造世界。我们如今不是生活在一个纯天然的世界里，已经生活在一个化学创造的自然和人造混合的世界里了!只不过许多人并没意识到人造世界的存在，有的人则过度宣扬天然，毫无分析地厌恶人造的物品而已。
小宝：请您就以人造石榴石为例说说人造世界给我们的生活带来什么吧。
牛老师：这正是今天我们讨论的主题!以YAG为代表的稀土石榴石是能够产生激光的固体物质。最重要的用途之一是制造发光二极管(LED)。
小宝：激光是什么?激光这个词儿我听到的次数太多了，但始终没有闹明白什么是激光。
牛老师：汉语的特点之一是可以按字面猜测词义，按字面，激光是受激发光的简称。这个词儿是钱学森起的。激光的英文名是laser，至今还有音译“镭射”的，“激光”这个词儿更准确些，“镭射”里有个“镭”字，容易引起误会。
小宝：“镭射”我听说过许多次了，以为是镭发射的射线呢，因为镭是放射性元素，我读过居里夫人的故事，她从大量沥青里提炼出镭，在夜间照亮了整个实验室!我被这个词儿误导了，原来“镭射”就是激光啊!
牛老师：早在20世纪30年代爱因斯坦就描述了原子受激发光。1958年，两个美国人发现将氖灯发出的光照射到含稀土的晶体上时，晶体会发出亮度极大的聚集在一起的强光，由此提出了激光原理。两年后的1960年。一个叫梅曼的美国人制造出第一台激光器。不几年，各式各样的激光器纷纷登场，激光很快进入人类生活、工业、农业、医疗、通信、娱乐的各个角落。激光是从概念到应用过程最短的现代科技。最令人瞩目的是奥运会等大型活动场所见到的激光光束。我这里就有一张图片。小宝：这种光束太常见了，就是激光吗?
牛老师：是的。
小宝：电子游戏和科幻电影里有许多激光武器。那都是幻想吧?
牛老师：电子游戏和科幻电影里的许多激光武器是科学幻想，但现在已经真的有了激光武器了，例如能发射激光的激光炮，可以射中目标把目标烧毁。激光更大的用处是在人们日常生活中应用，但你不容易看到。我举些例子：你上网吗?网络上的信息是通过光导纤维传送的。在光导纤维上传送的光是激光器发射的。你有光盘吗?光盘上的照片、歌曲、电影等是用激光刻制的。一般人看不见这些激光，可能根本没有想到：没有激光就没有网络世界。医院里也广泛使用激光给病人动手术，用“激光刀”发射一束激光对准要烧毁的病灶将其清除掉。例如，用激光可以清除掉皮肤癌，还可清除皮肤上的疣，也可清除色斑沉积等做面部美容。激光还可在眼球上打孔。减低眼压。治疗青光眼。激光还用于修理眼球治疗近视眼。最近还报道了专门用来杀死蚊子的“微型激光炮”，能够在1秒钟内射杀50-100只蚊子。激光在工业上的用途更多。例如用激光对钢材进行焊接、切割、打洞。
小宝：那么，石榴石用于制造发光二极管又是怎么一回事?
牛老师：发光二极管的原理相当复杂，而且有不同的发光机理。其中跟我们今天讨论有关的是用人造的含稀土的石榴石为荧光剂的，它的基质是半导体材料，通过电流会发出蓝光，蓝光通过涂在表面的荧光粉，荧光粉吸收部分蓝光发出黄光，黄光跟未被吸收的蓝光混合变成白光。这种白光LED是当前市场上最多见的，已经发动了一场彻底替代白炽灯的革命!由此你可见稀土与激光和发光二极管的关系了吧!
做一做：你能把我下面提供的图片配进我们的谈话内容吗?试一试，我相信你能做到。把图片插入到恰当的句子最后，加括号，例如。