Jaké minerály svítí ve tmě?

Jak je známo, minerální krystaly se skládají z atomů různých chemických prvků uspořádaných určitým způsobem. Některé atomy, které nejsou zahrnuty v „normálním“ chemickém složení minerálu, mohou nahradit „správné“ atomy pro konkrétní minerál v jeho krystalové struktuře; takové atomy jsou nečistoty.

Některé elektrony v atomech mají schopnost absorbovat (absorbovat) energii, nějakou dobu ji uchovávat a uvolňovat s různým časovým zpožděním. Zdroje takové energie jsou různé. Může to být záření jakéhokoli druhu a elektrický výboj a změna teploty a dokonce i energie destrukce krystalické struktury.

Vizuálně se toto uvolnění dříve nashromážděné energie projevuje záři, to znamená vyzařováním světelného záření v rozsahu viditelném lidským okem a nazývá se „luminiscence“.

Je známo několik typů luminiscence.

Některé minerály mohou (ale nemusí!) vykazovat záři, když jsou jejich krystaly mechanicky zničeny! Tento jev, fyzikálně-optický jev, se nazývá „triboluminiscence“. Mezi minerály, které mohou vykazovat triboluminiscenci, patří: kalcit, dolomit, fluorit, leukofanit, magnezit, pektolit, křemen, sfalerit, veloganit.

Některé minerály absorbují energii ze světla nebo ionizujícího záření, ale uvolňují ji až při zahřátí. Tento fyzikálně-optický efekt se nazývá „termoluminiscence“. Nejjasnějším představitelem termoluminiscenčního světa je fluorit. Stejnou vlastnost má například kalcit. Wulfenit je ale „naopak“ termoluminiscenční, nezačne svítit při zahřátí, ale při ochlazení na teploty kolem nuly a níže.

Některé minerály mají schopnost absorbovat a ukládat energii z viditelného světla a uvolňovat a uvolňovat ji bez jakýchkoliv dalších podmínek ve tmě nebo i při slabém osvětlení (pokud je tok uvolněné energie silnější než možný absorbovaný tok). Tento fyzikálně-optický jev se nazývá „fosforescence“. Všichni v té či oné míře známe tento fenomén z každodenního života – svítící ciferníky hodinek, ozdoby na vánoční stromeček. Foreescence je charakteristická pro kalcit, fluorit, celestit, collemanit, sfalerit, willemit a některé další minerály. Jak název napovídá, krystalické formy fosforu (čisté a oxidy) mohou také fosforeskovat.

Termoluminiscence a fosforescence označují „zpožděnou“ luminiscenci, to znamená, že se energie akumuluje a může být uložena po dlouhou dobu.

Nejznámějším typem luminiscence je „rychlá“. To znamená, že nahromaděná energie se uvolňuje téměř okamžitě, s velmi krátkým časovým zpožděním. Zdrojem energie je v tomto případě ultrafialové záření. Tento fyzikálně-optický jev se nazývá „fluorescence“.

READ
Musím po použití vypustit vodu z bojleru?

Vzhledem k tomu, že časové zpoždění mezi akumulací a uvolněním energie je velmi malé, pozorujeme fluorescenci bezprostředně po zahájení ultrafialového ozařování minerálu.

Ne všechny elektrony, ne všechny atomy, ne všechny prvky mají tuto schopnost – akumulovat a „ukládat“ energii. Atomy prvků, jejichž elektrony to dokážou, se nazývají „aktivátory“. Nejčastěji jako aktivátory působí krystalotvorné a nečistoty manganové atomy. Právě mangan hraje nejdůležitější roli v projevu fluorescence u většiny fluorescenčních minerálů. Také atomy prvků vzácných zemin a lanthanoidů mohou působit jako aktivátor. Nejsilnějším aktivátorem je uran.

Některé atomy hrají v krystalech striktně opačnou roli a snižují nebo dokonce zhášejí fluorescenci. Takové atomy se nazývají „inhibitory“.

Hlavním inhibitorem v krystalech je železo. Pokud převažuje účinek železa nad účinkem aktivátoru, není fluorescence pozorována ani v přítomnosti atomů aktivátoru v krystalu. Převažuje-li vliv aktivátorů nad vlivem inhibitorů, pak je pozorována fluorescence, přičemž síla fluorescence závisí především na poměru síly vlivu aktivátoru a inhibitoru.

Jedinou relativní výjimkou je uran. Ve formě uranylového iontu je uran tak silným aktivátorem, že jeho jasně zelená záře pod UV zářením je téměř vždy patrná, pokud je samotný uran přítomen v relativně malém, ale dostatečném množství a jeho částice jsou dostatečně velké.

Na ilustracích je několik autorských fotografií fluorescence drahých kamenů.

Odrůdy luminiscence minerálů, foto č. 1

Fluorescence v diamantu Herkimer (křemen). Modrá záře – olej; žlutá tečkovaná záře, pravděpodobně fluorit.

Odrůdy luminiscence minerálů, foto č. 2

Odrůdy luminiscence minerálů, foto č. 3

Fluorescence růžového safíru.

Odrůdy luminiscence minerálů, foto č. 4

Odrůdy luminiscence minerálů, foto č. 5

Odrůdy luminiscence minerálů, foto č. 6

Odrůdy luminiscence minerálů, foto č. 7

Fluorescence inkluzí willemitu (zelená záře) u leukofenoecitidy.

Rating
( No ratings yet )
Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: