文：陳瑋駿（清華大學化學系碩士，太陽中興大學化學系學士。餅沒不螢現職科技業工程師，有太陽螢著有《化學有多重要，光貼光為什麼我從來不知道？》一書）
為一個不專業的紙居劇場版柯南迷，一年進一次電影院欣賞這次又是然也哪一個人氣景點被炸個稀巴爛，也是太陽合情合理的。雖然說近幾年的餅沒不螢劇場版，都因為自己太懶而選擇租片在家看，有太陽螢但今（2021）年終於真的光貼光走進電影院，除了按照慣例玩玩猜犯人的紙居遊戲，還欣賞到許多預算爆棚的然也爆炸場面，毫不辜負我的太陽期待。
大家都知道，餅沒不螢柯南手上的有太陽螢手錶除了能夠發射出讓人瞬間陷入沉眠的麻醉針之外，還可以當手電筒、衛星電話等，有多種方便的功能。在今年的劇場版《名偵探柯南：緋色的彈丸》（名探偵コナン 緋色の弾丸）中，柯南更是為了追查線索，開啟手錶的特殊光源對著地毯照射，仔細檢視地毯上有沒有藥品引起的螢光反應。
一起高喊「阿姨我不想努力了」！
好孩子不暴雷，電影劇情我們點到為止就好。在電影播出的當下，柯南的動作立刻抓住我的注意力，讓我回想到以前還是研究生的時候，有些分子被紫外燈一照也會發出亮亮的螢光。而這些分子能產生螢光的原因，則是當分子內的單鍵與雙鍵交替連接而形成「共軛」（conjugation）結構時，便有機會獲得吸收紫外光的能力。紫外光是具有能量的電磁波，一旦分子吸收了紫外光後，就會變為能量較高、不穩定的激發態（excited state）。然而，這就像人類好逸惡勞的本性一樣，不穩定的激發態分子無時無刻不想著回到原本安穩的基態（ground state），除非我們持續給它能量，否則它一點也沒有想要維持在激發態的打算。
熱力學（thermodynamics）告訴我們，世上萬物總是往「最低能量、最大亂度」的方向發展，於是便造就微觀版本的「阿姨我不想努力了」。分子為了降低自身的能量回到基態，一般會透過放熱或放光形式來達到此目的，而「放光」的形式，便是我們看到的「螢光」。
掐指一算，吸收波長手到擒來
只要稍加觀察螢光波長與分子結構的關係，我們就可以很快觀察到一個趨勢——當共軛結構越龐大，也就是單鍵雙鍵交替串聯得越長，分子所吸收的光線波長就會越長，甚至可以從紫外光跨入可見光。講到這就不得不提一下「伍德沃德定則」（Woodward’s rule），這是一個經驗規則，專門用於預測有機分子的最「主要」吸收光波長（註1）。雖然伍德沃德定則只能適用於特定碳骨架的有機分子，不過這個規則厲害的地方，是它免除了進階的數學工具如微積分，只需要簡單的四則運算就可以達到預測目的。
首先觀察碳骨架上連接的官能基，這些官能基可以藉由查表的方式，得知各自對應的「波長值」，接著只需要把這些數字加在一起後，再加上一個基礎值，就能推估此分子最主要的吸收光波長。有時候你可能只是想要排序幾個分子的吸收光波長大小，不需要知道實際吸收光波長，那麼只要使用這個規則簡單推估一下就可以得到答案，完全不需要精密儀器的幫忙。
這裡的「順式、反式構象」（cisoid、transoid）跟我們以前在高中所學的雙鍵順、反式（cis-、trans-）是不同概念。例如丁二烯（butadiene）的結構有一個可旋轉單鍵，導致兩個雙鍵的擺放方向可能會不一樣。要是位在同側，就是順式構象；反之，就是反式構象。
Photo Credit: 科學月刊 
Photo Credit: 科學月刊 透過伍德沃德官能基—波長表（下表），只要每共軛一個碳碳雙鍵，波長就會增加30奈米（nm）。所以當共軛結構越龐大時，吸收光波長就會變得越長，進入可見光區也就不是什麼奇怪的事了。例如有11個共軛雙鍵（conjugated double bond）的胡蘿蔔素（carotene），在白光的照射下，分子主要吸收藍光與藍綠光，於是吸收較少的互補色黃光與紅光，就會反射到我們的眼睛，綜合起來就是我們所看到胡蘿蔔的橘紅色囉！
伍德沃德定則的官能基—波長表 | ||
項目 | 結構／官能基 | 波長值（奈米） |
基礎值 | 反式構象（transoid） | 214 |
順式構象（cisoid） | 253 | |
增加量 | 共軛雙鍵 | 30 |
烷基（-R）或環基（ring residue） | 5 | |
環外（exocyclic）雙鍵 | 5 | |
乙酸酯基團（-OCOCH3） | 0 | |
醚官能團（-OR） | 6 | |
氯／溴原子 | 5 | |
胺基（-NH2） | 60 | |
Photo Credit: 科學月刊 讓螢光成為刑案現場沉默的見證人
讓我們把主軸拉回螢光吧！在鑑識科學裡面，物質的螢光反應是很重要的破案幫手。人類可以憑著與生俱來的五感觀察周遭環境，找到破案的關鍵，但在物質非常微量、不易察覺的情況下，螢光可以幫助辦案的警員看到更多破案的可能性。只要透過適當的光源照射，藥品、火藥擊發、尿液、唾液等人體體液，都能夠產生螢光反應，讓證據無所遁形，不僅迅速方便，又無須破壞證據本身。
而辦案時常用的光源，不外乎是紫外光燈、藍光燈，有時候還會再搭配濾光片使用，就可以獲得清晰可見又即時的絕佳證據。例如在2016年W Hotel 的命案中，警方就曾經出動多波域光源（alternative light source）（註2）來調查殘留在現場的精斑，確認當事人的說詞和現場留下的證據是否互相匹配。
我真的需要那發光的酷東西
如果覺得刑案現場口味稍重，來輕鬆一下吧！大家都知道，護照是相當重要的旅行文件。在國內，要確認一個人的身分可以使用身分證，但到了國外就得依靠護照，告訴他人你來自何處。也就是說，不可能在這世界上找到第二本和你手中一模一樣的護照，不然這世界上就有兩個你了！尤其台灣的免簽國約150個，在國際間屬於前段班，可以說是非常「值錢」。
為了防止護照被偽造，各國都在護照上加入了許多防偽措施。以台灣護照為例，裡面就含了許多只有用紫外光燈照射才可以看出來的「彩蛋」，像是會發出螢光的縫線、具有特殊圖騰的個人資料頁，有的內頁還會用螢光油墨印刷故宮、翠玉白菜的圖案，在護照最後一頁還有煙火及「台灣加油」的字樣，在紫外燈的照射下美麗炫目，讓護照除了具備實用的防偽用途也兼顧了美感。而在鈔票防偽上，500元及1000元鈔票也藏著類似的彩蛋，用紫外光燈照射時，分別會產生棒球選手及天文望遠鏡的圖案。