Conţinut
- Ce este Triboluminescența?
- Cum se demonstrează triboluminescența
- Triboluminescența în minerale
- De ce este produsă lumina?
- Wint O Green Lifesavers?
- Utilizări practice pentru triboluminescență
Triboluminescence: Demonstrație video YouTube de triboluminescență. Folosim două bucăți de cuarț lăptos pentru a produce câteva licăriri de lumină. Puteți găsi cu ușurință alte minerale care prezintă triboluminescență. Aproximativ 50% din toate substanțele cristaline prezintă proprietatea. Ochelari de siguranță recomandat dacă faceți singur demonstrația.
Ce este Triboluminescența?
Triboluminescența este un flash de lumină produs atunci când un material este supus la frecare, impact sau rupere. Fenomenul este cunoscut și sub numele de fractoluminescență și mecanoluminiscență. Triboluminescența este frecventă în minerale. Aproximativ 50% din materialele cristaline sunt gândite să prezinte proprietatea. Se observă, de asemenea, în multe materiale necristaline.
Triboluminescence: Demonstrație video YouTube de triboluminescență. Folosim două bucăți de cuarț lăptos pentru a produce câteva licăriri de lumină. Puteți găsi cu ușurință alte minerale care prezintă triboluminescență. Aproximativ 50% din toate substanțele cristaline prezintă proprietatea. Ochelari de siguranță recomandat dacă faceți singur demonstrația.
Cum se demonstrează triboluminescența
O modalitate foarte ușoară de a observa triboluminescența este de a obține două pietricele de cuarț lăptos, suficient de mari pentru a ține și freca ușor împreună cu un pic de forță. Du-le într-o cameră întunecată și stai în întuneric timp de câteva minute pentru a permite ochilor să se adapteze la întuneric. Nu aveți nevoie de întuneric total, dar cu cât mai puțină lumină cu atât mai bine.
Țineți o bucată de cuarț în mâna stângă și cealaltă bucată în mâna dreaptă. Apăsați cu fermitate o margine dintr-o bucată de cuarț față de cealaltă și, în timp ce mențineți o presiune fermă, trageți-o rapid peste suprafață într-o mișcare similară cu cea pe care ați folosi-o pentru a juca un meci mare. Să nu fii neîncrezător. Țineți presiune fermă în timp ce trageți rapid un pietricel pe suprafața celuilalt. Dacă faceți acest lucru în mod corespunzător și dacă aveți bucăți de cuarț triboluminescente, veți vedea un scurt fulger de lumină care pătrunde adânc în cuarțul translucid.
Experimentați cu viteze diferite, cantități diferite de presiune și direcții de tracțiune pentru a maximiza blițul luminii. Unele exemplare vor produce, de asemenea, cantități mici de lumină dacă le împingeți sau le frecați unele de altele. De asemenea, puteți experimenta cu diferite minerale pentru a vedea dacă sunt triboluminescente. Vei găsi probabil multe minerale care prezintă proprietatea.
Cel mai bun mod de a afla despre minerale este să studiezi cu o colecție de exemplare mici pe care le poți gestiona, examina și observa proprietățile lor. În magazin se găsesc colecții ieftine de minerale.
Triboluminescența în minerale
Triboluminescența este prezentă în cuarț; cu toate acestea, rezistența fenomenului variază de la eșantion la specimen. Triboluminescența este bine cunoscută în sphalerite, fluorite, calcite, muscovite și multe minerale feldspatice. Unele exemplare de opal obișnuit produc un flash portocaliu strălucitor.
Testează-ți singur câteva exemplare.Nu uita să porți ochelari de siguranță și fii conștient că acest test îți va zgâria specimenele. Probabil veți descoperi o mulțime de exemplare din diferite minerale care sunt triboluminescente. Am descoperit că blițul de lumină este cel mai luminos atunci când folosim exemplare transparente sau foarte translucide. Aceste exemplare permit luminii să pătrundă adânc, ceea ce face ca blițul să fie mai ușor de observat.
De ani de zile am observat sclipiri de lumină în timp ce tăiem lapidary grosier pe un ferăstrău de rocă sau îl modelam pe o roată de diamant. Am crezut inițial că această lumină este incandescența (o emisie de lumină dintr-un obiect fierbinte), dar acum credem că cel puțin o parte din acea lumină era triboluminescență.
Triboluminescența nu este o proprietate bună de utilizat pentru identificarea mineralelor. Unele exemplare dintr-un mineral pot prezenta proprietatea, iar alte exemplare nu.
De ce este produsă lumina?
Fenomenul triboluminescenței este slab înțeles. Unii cercetători consideră că zgârierea sau lovirea materialelor oferă un aport de energie care excită electronii din materiale. Când electronii cad din starea lor excitată, se produce un flash de lumină. Alții cred că triboluminescența este similară cu fulgerul și cauzată de un curent electric generat de forța aplicată materialelor. Curentul electric circulă prin material, determinând să strălucească moleculele de gaz prinse în interiorul cristalului.
Clipeții de lumină produși de minerale triboluminescente sunt de obicei albi sau portocalii, dar sunt posibile alte culori. Este posibil să nu vedem toată lumina care este produsă, deoarece o parte din ea ar putea avea lungimi de undă care sunt în afara spectrului vizibil al oamenilor.
Wint O Green Lifesavers?
Un material interesant care prezintă o triboluminescență albastră este Wint O Green Lifesavers. Dacă le zdrobiți cu o pereche de clește într-o cameră întunecată, ar trebui să vedeți niște licăriri de lumină albastre frumoase. Zahărul cristalin din bomboane este considerat a fi sursa triboluminescenței, iar salicilatul de metil (aromă de iarnă) produce o fluorescență albastră. Multe alte tipuri de bomboane de zahăr tare prezintă triboluminescență.
Utilizări practice pentru triboluminescență
Materialele triboluminescente pot fi utilizate pentru a detecta deteriorarea structurală. Dacă materialele triboluminescente sunt încorporate într-un compozit, acestea vor genera lumină dacă compozitul începe să aibă o defecțiune structurală. Un senzor va detecta lumina și va raporta că a apărut o defecțiune. Această monitorizare poate detecta eșecul în stadiile sale incipiente, deoarece multe materiale compozite încep să se fractureze la nivel microscopic cu mult înainte de defectarea completă.
Aceste metode sunt costisitoare de implementat și pot fi utilizate doar în echipamente în care detectarea unei defecțiuni în stadiu incipient poate duce la economii de mare valoare. Piesele componente ale navei spațiale, aeronave, nave navale, clădiri, baraje, poduri și alte structuri critice sunt acolo unde ar putea fi utilizate aceste metode.