Kā darbojas mirdzums tumsā?

Vai esat kādreiz domājis, kā darbojas mirdzums tumsā?

Es runāju par materiāliem, kas patiesi iemirdzas pēc tam, kad jūs izslēdzat uguni, nevis no tiem kvēlot melnā gaismā vai ultravioleto gaismu, kas patiesībā tikai pārveido neredzamo augstas enerģijas gaismu zemākas enerģijas formā, kas ir redzama jūsu acīm. Ir arī tādi priekšmeti, kas kvēlo notiekošo ķīmisko reakciju dēļ, kas rada gaismu, piemēram, kvēldiega spīduma nūjas. Ir arī bioluminiscējoši materiāli, kuru mirdzumu izraisa bioķīmiskās reakcijas dzīvās šūnās, un kvēlojoši radioaktīvi materiāli, kas siltuma dēļ var izstarot fotonus vai mirdzumu. Šīs lietas mirdz, bet kā ar kvēlojošām krāsām vai zvaigznēm, kuras varat pielīmēt pie griestiem?

Zvaigznes un krāsas un kvēlojošas plastmasas pērles mirdzums no fosforescences. Šis ir fotoluminiscējošs process, kurā materiāls absorbē enerģiju un pēc tam lēnām to atbrīvo redzamas gaismas veidā. Fluorescējoši materiāli spīd caur līdzīgu procesu, bet dienasgaismas materiāli izdala gaismu sekundes vai sekundes daļās, kas nav pietiekami ilgi, lai mirdzētu praktiskākos nolūkos.

Agrāk lielākā daļa gaismas tumsā izstrādājumos tika izgatavoti, izmantojot cinka sulfīdu. Savienojums absorbēja enerģiju un laika gaitā lēnām to atbrīvoja. Enerģija patiesībā nebija tāda, ko jūs varētu redzēt, tāpēc tika pievienotas papildu ķīmiskas vielas, ko sauc par fosforām, lai pastiprinātu mirdzumu un pievienotu krāsu. Fosfori ņem enerģiju un pārvērš to redzamā gaismā.

Mūsdienu mirdzums tumšajā krāsā cinka sulfīda vietā izmanto stroncija aluminātu. Tas saglabā un izdala apmēram 10 reizes vairāk gaismas nekā cinka sulfīds, un tā spīd ilgāk. Bieži tiek pievienots retzemju eiropijs, lai pastiprinātu mirdzumu. Mūsdienu krāsas ir izturīgas un ūdensizturīgas, tāpēc tās var izmantot gan āra rotājumiem, gan makšķerēšanai, nevis tikai rotaslietām un plastmasas zvaigznēm.

Ir divi galvenie iemesli, kāpēc tumsā mirdzošie priekšmeti lielākoties mirdz zaļā krāsā. Pirmais iemesls ir tas, ka cilvēka acs ir īpaši jutīga pret zaļo gaismu, tāpēc zaļā krāsa mums parādās visspilgtāk. Ražotāji izvēlas fosforus, kas izstaro zaļu, lai iegūtu spilgtāko šķietamo mirdzumu.

Cits iemesls, kāpēc zaļā krāsa ir izplatīta, ir tāpēc, ka visizplatītākais un netoksiskais fosfors mirdz zaļā krāsā. Arī zaļais fosfors mirdz visilgāk. Tā ir vienkārša drošība un ekonomija!

Zināmā mērā ir trešais iemesls, kāpēc zaļā krāsa ir visizplatītākā. Zaļais fosfors var absorbēt plašu gaismas viļņu garumu, lai iegūtu mirdzumu, tāpēc materiālu var uzlādēt saules gaismas vai spēcīga iekštelpu apgaismojuma apstākļos. Daudzām citām fosforu krāsām darbam ir nepieciešams īpašs gaismas viļņu garums. Parasti tas ir ultravioletais gaisma. Lai šīs krāsas darbotos (piemēram, purpursarkanās), jums jāpakļauj kvēlojošais materiāls ultravioletā starojuma iedarbībai. Faktiski dažas krāsas zaudē uzlādi, ja tās tiek pakļautas saules vai dienasgaismai, tāpēc tās nav tik viegli un jautri izmantot. Zaļā krāsa ir viegli uzlādējama, ilgstoša un spilgta.

Tomēr mūsdienu ūdens zilā krāsa visos šajos aspektos konkurē ar zaļu krāsu. Krāsas, kurām vai nu ir nepieciešams noteikts viļņa garums, nav mirdzošas spilgti vai ir nepieciešams bieži uzlādēt, ir sarkanā, purpursarkanā un oranžā krāsa. Vienmēr tiek izstrādātas jaunas fosfora, tāpēc jūs varat gaidīt pastāvīgus produktu uzlabojumus.

Termoluminiscence ir gaismas izdalīšana no karsēšanas. Būtībā tiek absorbēts pietiekami daudz infrasarkanā starojuma, lai atbrīvotu gaismu redzamajā diapazonā. Viens interesants termoluminiscējošs materiāls ir hlorofons, fluorīta veids. Daži hlorofāni tumsā var kvēlot vienkārši ķermeņa karstuma ietekmē!

Daži fotoluminiscējoši materiāli mirdz no triboluminiscences. Šeit spiediena izdarīšana uz materiālu piešķir enerģiju, kas nepieciešama fotonu atbrīvošanai. Tiek uzskatīts, ka procesu izraisa statisko elektrisko lādiņu atdalīšana un savienošanās. Dabisko triboluminiscējošo materiālu piemēri ir cukurs, kvarca, fluorīts, ahāts un dimants.

Kaut arī lielākā daļa tumsā mirdzoši materiāli paļauties uz fosforescenci, jo mirdzums ilgst ilgu laiku (stundas vai pat dienas), notiek citi luminiscējoši procesi. Papildus fluorescencei, termoluminiscencei un triboluminiscencei ir arī radioluminiscence (starojums papildus gaismai tiek absorbēts un izdalās kā fotoni), kristalumuminiscence (kristalizācijas laikā tiek atbrīvota gaisma) un sonoluminiscence (skaņas viļņu absorbcija noved pie gaismas izlaišana).

• Francs, Kārlis A.; Kehrs, Volfgangs G.; Siggels, Alfrēds; Wieczoreck, Jürgen; Ādams, Valdemārs (2002). "Luminiscējošie materiāli" Ulmana rūpnieciskās ķīmijas enciklopēdija. Vailijs-VČ. Veinheima. doi: 10.1002 / 14356007.a15_519
• Roda, Aldo (2010). Ķīmiskā luminiscence un bioluminiscence: pagātne, tagadne un nākotne. Karaliskā ķīmijas biedrība.
• Zitoun, D.; Bernaud, L.; Manteghetti, A. (2009). Ilgstoša fosfora sintēze mikroviļņu krāsnī. Dž. Chem. Izglītība. 86. 72-75. doi: 10.1021 / ed086p72