Съдържание
- Какво е Triboluminescence?
- Как да демонстрираме триболуминесценция
- Триболуминесценция в минерали
- Защо се произвежда светлина?
- Зимни О Зелени Спасители?
- Практически приложения за триболуминесценция
Triboluminescence: Видео демонстрация на YouTube за триболуминесценция. Използваме две парчета млечен кварц, за да произвеждаме няколко светкавици. Лесно можете да намерите други минерали, които проявяват триболуминесценция. Около 50% от всички кристални вещества проявяват свойството. Препоръчителни предпазни очила, ако правите демонстрацията сами.
Какво е Triboluminescence?
Триболуминесценцията е светкавица, която се получава, когато даден материал е подложен на триене, удар или счупване. Феноменът е известен още като фрактолуминесценция и механолюминесценция. Триболуминесценцията е често срещана при минералите. Смята се, че около 50% от кристалните материали проявяват свойството. Наблюдава се и в много некристални материали.
Triboluminescence: Видео демонстрация на YouTube за триболуминесценция. Използваме две парчета млечен кварц, за да произвеждаме няколко светкавици. Лесно можете да намерите други минерали, които проявяват триболуминесценция. Около 50% от всички кристални вещества проявяват свойството. Препоръчителни предпазни очила, ако правите демонстрацията сами.
Как да демонстрираме триболуминесценция
Много лесен начин за наблюдение на триболуминесценцията е да се получат две млечни кварцови камъчета, които са достатъчно големи, за да се държат и търкат заедно с малко сила. Заведете ги в затъмнена стая и стойте на тъмно няколко минути, за да позволите на очите ви да се приспособят към тъмнината. Нямате нужда от пълна тъмнина, но колкото по-малко светлина, толкова по-добре.
Дръжте едното парче кварц в лявата си ръка, а другото парче в дясната ръка. Натиснете силно ръба на едното парче кварц спрямо другото и докато държите здраво натискане, бързо го плъзнете по повърхността в движение, подобно на това, което бихте използвали, за да ударите голям мач. Не бъди мръсен. Дръжте здраво натиск, докато бързо влачите едното камъче по повърхността на другото. Ако направите това правилно и ако имате парчета кварц, които са триболуминесцентни, ще видите кратка светкавица, която прониква дълбоко в полупрозрачния кварц.
Експериментирайте с различни скорости, различни количества налягане и посоки на влачене, за да увеличите максимално светкавицата. Някои екземпляри също ще произвеждат малки количества светлина, ако ги удряте заедно или ги търкате един върху друг. Можете също да експериментирате с различни минерали, за да видите дали те са триболуминесцентни. Вероятно ще намерите много минерали, които проявяват имота.
Най-добрият начин да научите за минералите е да изучавате с колекция от малки екземпляри, с които можете да боравите, изследвате и наблюдавате техните свойства. В магазина се предлагат евтини минерални колекции.
Триболуминесценция в минерали
Триболуминесценцията присъства в кварца; силата на явлението обаче варира от образец до образец. Триболуминесценцията е добре известна в сфалерит, флуорит, калцит, мусковит и много минерали от фелдшпат. Някои екземпляри от обикновения опал произвеждат ярко оранжева светкавица.
Изпробвайте сами няколко екземпляра.Не забравяйте да носите предпазни очила и бъдете наясно, че този тест ще надраска вашите екземпляри. Вероятно ще откриете много екземпляри от различни минерали, които са триболуминесцентни. Установихме, че светкавицата на светлината е най-ярка, когато използваме образци, които са прозрачни или много полупрозрачни. Тези екземпляри позволяват на светлината да проникне дълбоко, което прави светкавицата по-лесна за наблюдение.
Години наред наблюдаваме светкавици, докато режем лапидарен груб на скален трион или го оформяме на диамантено колело. Първоначално смятахме, че тази светлина е нажежаема жичка (излъчване на светлина от горещ обект), но сега смятаме, че поне част от тази светлина е триболуминесценция.
Триболуминесценцията не е добро свойство да се използва за идентификация на минерали. Някои екземпляри от минерал могат да проявят свойството, а други - не.
Защо се произвежда светлина?
Феноменът на триболуминесценцията е слабо разбран. Някои изследователи смятат, че надраскването или удрянето на материали заедно осигурява принос на енергия, която възбужда електроните в материалите. Когато електроните паднат от възбуденото си състояние, се получава светкавица. Други смятат, че триболуминесценцията е подобна на мълния и е причинена от електрически ток, генериран от сила, приложена към материалите. Електрическият ток пътува през материала, причинявайки молекули на газ, хванати в кристала, да светят.
Светкавиците, получени от триболуминесцентни минерали, обикновено са бели или оранжеви, но са възможни и други цветове. Може да не видим цялата светлина, която се произвежда, защото част от нея може да има дължини на вълните, които са извън видимия спектър на хората.
Зимни О Зелени Спасители?
Интересен материал, който проявява синя триболуминесценция, е Wint O Green Lifesavers. Ако ги смачкате с чифт клещи в тъмна стая, трябва да видите хубави сини проблясъци светлина. Смята се, че кристалната захар в бонбоните е източникът на триболуминесценцията, а метил салицилатът (аромат на зимнозелено зеле) произвежда синя флуоресценция. Много други видове бонбони с твърда захар проявяват триболуминесценция.
Практически приложения за триболуминесценция
Triboluminescent материали могат да бъдат използвани за откриване на структурни повреди. Ако триболуминесцентните материали са вградени в композит, те ще генерират светлина, ако композитът започне да изпитва структурна недостатъчност. Сензорът ще разпознае светлината и ще съобщи, че е настъпила повреда. Този мониторинг може да открие повреда в ранните си етапи, тъй като много композитни материали започват да се разрушават на микроскопично ниво, далеч преди пълната повреда.
Тези методи са скъпи за изпълнение и могат да се използват само в оборудване, където откриването на повреда в ранен етап може да доведе до икономия на висока стойност. Тези компоненти могат да се използват като компоненти на космически кораби, летателни апарати, военноморски кораби, сгради, язовири, мостове и други критични структури.