Sadržaj
- Što je triboluminescence?
- Kako demonstrirati triboluminescenciju
- Triboluminescence u mineralima
- Zašto se proizvodi svjetlost?
- Zimski zeleni spasioci?
- Praktične primjene za triboluminescence
Triboluminescence: YouTube video demonstracija triboluminescence. Dva komada mliječnog kvarca koristimo za stvaranje nekoliko bljeskova svjetlosti. Lako možete pronaći druge minerale koji pokazuju triboluminescence. Oko 50% svih kristalnih tvari ima svojstvo. Sigurnosne naočale preporučujemo ako demonstraciju radite sami.
Što je triboluminescence?
Triboluminescence je bljesak svjetlosti koji nastaje kada je materijal izložen trenju, udarcu ili lomu. Pojava je poznata i kao fraktoluminiscencija i mehanoluminescencija. Triboluminescencija je česta u mineralima. Smatra se da oko 50% kristalnog materijala izlaže svojstvo. Primjećuje se i u mnogim nekristalnim materijalima.
Triboluminescence: YouTube video demonstracija triboluminescence. Dva komada mliječnog kvarca koristimo za stvaranje nekoliko bljeskova svjetlosti. Lako možete pronaći druge minerale koji pokazuju triboluminescence. Oko 50% svih kristalnih tvari ima svojstvo. Sigurnosne naočale preporučujemo ako demonstraciju radite sami.
Kako demonstrirati triboluminescenciju
Vrlo jednostavan način promatranja triboluminescence je nabaviti dva mliječno-kvarcna šljunka koja su dovoljno velika da se lako drže i trljaju zajedno s malo sile. Odvedite ih u zamračenu sobu i stanite u mraku nekoliko minuta da se vaše oči prilagode mraku. Ne treba vam potpuni mrak, ali što manje svjetla to bolje.
Jedan komad kvarca držite u lijevoj ruci, a drugi komad u desnoj. Čvrsto pritisnite rub jednog komada kremena nasuprot drugom, a pritom držite čvrst pritisak, brzo ga povucite po površini u pokretu sličnom onome koji biste upotrijebili za udaranje velikih šibica. Ne budi duhovit. Držite čvrst pritisak dok brzo povlačite jedan kamenčić po površini drugog. Ako to pravilno učinite i ako imate komade kvarca koji su triboluminescentni, vidjet ćete kratki bljesak svjetla koji prodire duboko u prozirni kvarc.
Eksperimentirajte s različitim brzinama, različitim količinama pritiska i smjerovima povlačenja kako biste maksimizirali bljesak svjetlosti. Neki će primjerci također proizvoditi male količine svjetla ako ih udarite zajedno ili trljate jedan o drugi. Također možete eksperimentirati s različitim mineralima da vidite jesu li triboluminescentni. Vjerojatno ćete naći mnogo minerala koji izlažu imanje.
Najbolji način za učenje minerala je proučavanje sa zbirkom malih uzoraka s kojima možete rukovati, ispitivati i promatrati njihova svojstva. U trgovini su dostupne jeftine kolekcije minerala.
Triboluminescence u mineralima
Triboluminescencija je prisutna u kremenu; međutim, jačina pojave varira od uzorka do uzorka. Triboluminescence je dobro poznata u sfaleritnim, fluoritnim, kalcitnim, moskitnim i mnogim mineralima feldsparta. Neki primjerci uobičajenog opala stvaraju jarko narančastu bljeskalicu.
Testirajte nekoliko uzoraka sami.Ne zaboravite nositi zaštitne naočale i budite svjesni da će ovaj test ogrebati vaše uzorke. Vjerojatno ćete otkriti puno uzoraka raznih minerala koji su triboluminescentni. Otkrili smo da je bljesak svjetlosti najsvjetliji kada koristimo uzorke prozirne ili vrlo prozirne. Ovi primjerci omogućavaju svjetlu da prodre duboko, što olakšava bljeskalicu.
Godinama smo promatrali bljeskove svjetlosti dok smo rezali lapidarno grubo na kamenu pilu ili oblikovali na dijamantskom kolu. Prvobitno smo mislili da je to svjetlo sagorijevanje (emisija svjetlosti iz vrućeg predmeta), ali sada mislimo da je barem dio tog svjetla bio triboluminescence.
Triboluminescence nije dobro svojstvo koje se koristi za identifikaciju minerala. Neki uzorci minerala mogu izložiti imovinu, a drugi primjerci neće.
Zašto se proizvodi svjetlost?
Fenomen triboluminescence slabo je shvaćen. Neki istraživači vjeruju da grebanje ili udaranje materijala zajedno daje unos energije koja pobudi elektrone u materijalima. Kad elektroni padnu iz svog pobuđenog stanja, nastaje bljesak svjetlosti. Drugi smatraju da je triboluminescencija slična munje i da je uzrokovana električnom strujom koja se stvara silom koja se primjenjuje na materijale. Električna struja prolazi kroz materijal, što uzrokuje da molekule plina zarobljene u kristalu zasjaju.
Bljeskovi svjetlosti koje proizvode triboluminescentni minerali obično su bijele ili narančaste boje, ali moguće su i druge boje. Možda nećemo vidjeti svu svjetlost koja se stvara jer bi neki dio mogao imati valne duljine koje su izvan vidljivog spektra ljudi.
Zimski zeleni spasioci?
Zanimljiv materijal koji pokazuje plavu triboluminescenciju su Wint O Green Lifesavers. Ako ih zdrobite kliještima u mračnoj sobi, trebali biste vidjeti neke lijepe plave bljeskove svjetla. Smatra se da je kristalni šećer u bombonu izvor triboluminescencije, a metil salicilat (aroma zimske zelene boje) stvara plavu fluorescenciju. Mnoge druge vrste slatkiša sa tvrdim šećerom pokazuju triboluminescence.
Praktične primjene za triboluminescence
Triboluminescentni materijali mogu se koristiti za otkrivanje strukturnih oštećenja. Ako su triboluminescentni materijali ugrađeni u kompozit, oni će stvarati svjetlost ako kompozit počne doživljavati strukturne nedostatke. Senzor će prepoznati svjetlost i izvijestiti da je došlo do kvara. Ovim praćenjem može se otkriti kvar u ranim fazama jer se mnogi kompozitni materijali počinju lomiti na mikroskopskoj razini daleko prije potpunog kvara.
Ove su metode skupe za provedbu i mogu se koristiti samo u opremi gdje otkrivanje kvara u ranoj fazi može rezultirati visokom uštedom. Dijelovi ovih svemirskih letjelica, zrakoplova, mornaričkih plovila, zgrada, brana, mostova i drugih kritičnih struktura mogu se koristiti ovdje.