Innehåll
- Vad är Triboluminescence?
- Hur man demonstrerar triboluminescens
- Triboluminescens i mineraler
- Varför produceras ljus?
- Vinn O gröna livräddare?
- Praktiska användningar för triboluminescens
triboluminiscens: YouTube-video demonstration av triboluminescence. Vi använder två bitar mjölkig kvarts för att producera några ljusblinkar. Du kan enkelt hitta andra mineraler som uppvisar triboluminescens. Cirka 50% av alla kristallina ämnen uppvisar fastigheten. Säkerhetsglasögon rekommenderas om du gör demonstrationen själv.
Vad är Triboluminescence?
Triboluminescence är ett ljus som produceras när ett material utsätts för friktion, stötar eller brott. Fenomenet är också känt som fraktoluminescens och mekanoluminescens. Triboluminescens är vanligt i mineraler. Cirka 50% av kristallina material tros visa upp egenskapen. Det observeras också i många icke-kristallina material.
triboluminiscens: YouTube-video demonstration av triboluminescence. Vi använder två bitar mjölkig kvarts för att producera några ljusblinkar. Du kan enkelt hitta andra mineraler som uppvisar triboluminescens. Cirka 50% av alla kristallina ämnen uppvisar fastigheten. Säkerhetsglasögon rekommenderas om du gör demonstrationen själv.
Hur man demonstrerar triboluminescens
Ett mycket enkelt sätt att observera triboluminescence är att få två mjölkiga kvartsstenar som är tillräckligt stora för att enkelt kunna hålla och gnugga ihop med lite kraft. Ta dem in i ett mörkt rum och stå i mörkret i några minuter så att dina ögon kan anpassa sig till mörkret. Du behöver inte totalt mörker men desto mindre ljus desto bättre.
Håll en bit kvarts i din vänstra hand och den andra biten i din högra hand. Tryck fast en kant av en bit kvarts mot den andra och medan du håller fast tryck, dra det snabbt över ytan i en rörelse liknande det du skulle använda för att slå en stor tändsticka. Var inte wimpy. Håll fast tryck medan du snabbt drar en sten på ytan av den andra. Om du gör detta ordentligt och om du har bitar av kvarts som är triboluminescerande kommer du att se en kort ljusglimma som tränger djupt in i det genomskinliga kvartset.
Experimentera med olika hastigheter, olika tryckmängder och dragriktningar för att maximera ljusblixten. Vissa prover ger också små mängder ljus om du slår dem ihop eller gnider dem mot varandra. Du kan också experimentera med olika mineraler för att se om de är triboluminescerande. Du hittar förmodligen många mineraler som visar fastigheten.
Det bästa sättet att lära sig om mineraler är att studera med en samling små prover som du kan hantera, undersöka och observera deras egenskaper. Billiga mineralkollektioner finns i butiken.
Triboluminescens i mineraler
Triboluminescens finns i kvarts; fenomenets styrka varierar emellertid från prov till prov. Triboluminescence är välkänt i sfalerit, fluorit, kalcit, muscovite och många fältspatmineraler. Vissa exemplar av vanligt opal ger en ljus orange blixt.
Testa några prover själv.Glöm inte att bära skyddsglasögon och vara medveten om att det här testet kommer att repa dina prov. Du kommer antagligen att upptäcka massor av prover av olika mineraler som är triboluminescerande. Vi har funnit att ljusblixten är ljusast när vi använder exemplar som är transparenta eller mycket genomskinliga. Dessa exemplar gör att ljuset kan tränga in djupt, vilket gör att blixten blir lättare att se.
I flera år har vi observerat ljusglimtar medan vi klippte lapidary grovt på en bergsåg eller formade den på ett diamanthjul. Vi trodde ursprungligen att detta ljus var glödlampa (ett utsläpp av ljus från ett hett föremål), men nu tror vi att åtminstone en del av det ljuset var triboluminescens.
Triboluminescence är inte en bra egenskap att använda för mineralidentifiering. Vissa exemplar av ett mineral kan visa fastigheten och andra exemplar inte.
Varför produceras ljus?
Fenomenet triboluminescence förstås dåligt. Vissa forskare tror att skrapa eller slå material tillsammans ger en energiinmatning som väcker elektroner i materialen. När elektronerna faller från sitt upphetsade tillstånd produceras en blixt av ljus. Andra tror att triboluminescence liknar blixtar och orsakas av en elektrisk ström som genereras av kraft som appliceras på materialen. Den elektriska strömmen rör sig genom materialet och får molekyler av gas som fångas in i kristallen att glöda.
Ljusblinkar som produceras av triboluminescerande mineraler är vanligtvis vitt eller orange, men andra färger är möjliga. Vi kanske inte ser allt ljus som produceras eftersom en del av det kan ha våglängder som ligger utanför människans synliga spektrum.
Vinn O gröna livräddare?
Ett intressant material som uppvisar en blå triboluminescens är Wint O Green Lifesavers. Om du krossar dem med en tång i ett mörkt rum, bör du se några fina blå ljusblinkar. Det kristallina sockret i godisen tros vara källan till triboluminescensen, och metylsalicylatet (vintergrön smakämne) ger en blå fluorescens. Många andra typer av hårt sockergodis uppvisar triboluminescens.
Praktiska användningar för triboluminescens
Triboluminescerande material kan användas för att upptäcka strukturella skador. Om triboluminescerande material är inbäddade i en komposit, kommer de att generera ljus om kompositen börjar uppleva strukturellt fel. En sensor kommer att upptäcka ljuset och rapportera att fel har uppstått. Denna övervakning kan upptäcka fel i sina tidiga stadier eftersom många kompositmaterial börjar spricka på mikroskopisk nivå långt före fullständigt fel.
Dessa metoder är dyra att implementera och kan endast användas i utrustning där upptäckt av fel i ett tidigt steg kan resultera i besparingar med högt värde. Komponentdelar i rymdskepp, flygplan, flottfartyg, byggnader, dammar, broar och andra kritiska strukturer är där dessa metoder kan användas.