FLUORESCENCA – KAJ JE TO? Fotoluminiscenca je posledica obsevanja
snovi s kratkovalovno svetlobo, ultravijoličnimi (UV), rentgenskimi ali gama (γ) žarki, kjer snov zaradi obsevanja absorbira fotone, skoči v višje energijsko stanje in nato odda fotone,
pri čemer se zopet vrne v osnovno energijsko stanje. To omogočajo
t. i. luminiscenčni oz. optični centri (aktivatorji), ki
povzročajo dodatna, izrazito ločena energijska stanja (izolacijski
nivoji), ki se vzpodbudijo z absorpcijo energijo in se nato z emisijo
svetlobe ponovno vrnejo v osnovna energijska stanja.[2] Ti aktivatorji so lahko
kemične snovi, električno
polje, fotoni, točkasti defekti, dislokacije v kristalih ali mehansko obdelovanje.
Fosforescenca se od fluorescence
razlikuje po tem, da absorbirano energije ne seva takoj. Počasnejše
emitiranje fotonov je posledica zadrževanja elektronov v t. i. metastabilnih
stanjih, ki jih pa vzbujeni elektroni sčasoma preskakujejo ali
prebadajo, da se absorbirana energija sprosti. Samo ime pa izvira od belega fosforja, ki v temi medlo svetlika, pri obsevanju z UV žarki pa
intenzivno.
Britanski znanstvenik George Gabriel Stokes (to je tisti,
ki je opisal tudi silo trenja…) je prvi opisal pojav fluorescence (pri
opazovanju Fluoritov – po katerih je fluorescenca tudi dobila ime) in svoje
ugotovitve strnil v t.i. Stokesov zakon, ki se glasi: »Frekvenca
fluorescirane svetlobe je vedno manjša od frekvence svetlobe, ki je
fluorescenco povzročila«. Stokesov zakon z možnima
izjemama je pojasnil šele Einstein leta 1905, ko mu je prisodil prvo mesto
med tremi primeri uporabe fotona v kvantni teoriji. Fluorescentni minerali so tisti določeni minerali, ki
pri obsevanju z UV svetlobo emitirajo vidno svetlobo. Če fizikalno
opišemo proces fluorescence lahko rečemo, da mineral absorbira nevidno
UV svetlobo jo predela in izseva kot daljše valovno sevanje v vidnem spektru človeškega
očesa. Človeško oko lahko vidi svetlobo (valovanje) valovne dolžine
med 400 in 700 nm. Vsa ostala valovanja so za človeško oko nevidna,
lahko pa so škodljiva. Ultravijolično svetlobo poimenujemo tisto z
valovno dolžino od 200 do 400 nm. Aktivatorji:
Večina fluorescentnih
mineralov potrebuje aktivatorje, ki sprožijo fluorescenco. Aktivator je neke
vrste nečistoča v strukturi minerala. Eden najpogostejših
aktivatorjev je mangan – drugi poznani aktivatorji so še Europeum, Uran,
Krom, Molibden... Aktivatorji določajo vrsto fluorescence. Posamezen
mineral lahko fluorescira čisto drugače (barva svetlobe, jakost) ob
prisotnosti različnih aktivatorjev. Fluorescentni minerali se različno odzivajo na ultravijolično
svetlobo. Pomembno je s kakšno valovno dolžino svetlobe jih obsevamo. V ta
namen poznamo svetila in filtre za kratko (254 nm – SW – short wave), srednje
in dolgovalovno (365 nm LW – long wave) UV svetlobo. Tenebrescenca, poznana
tudi kot reverzibilni fotokromizem, je
sposobnost minerala, da spremeni barvo, če je izpostavljen sončni
svetlobi. To spremembo lahko izvajamo v neskončnost in se izniči le
v primeru močnega segrevanja.. Tenebrescentni
minerali so na primer: hackmanit, spodumen in tugtupite. Pojav
tenebrescence se izkorišča na primer pri izdelavi samozatemnitvenih
očal, ki na sončni svetlobi potemnijo. POMEMBNO! UV SVETLOBA (PREDVSEM
KRATKOVALOVNA) JE OČEM NEVARNA IN LAHKO POŠKODUJE TUDI KOŽO. IZOGIBAJTE
SE NEPOSREDNEMU POGLEDU NA IZVOR UV SVETLOBE. (Zaradi tega so stekla v
razstavni vitrini zaščitena z UV neprepustno folijo, svetila so
postavljena tako, da neposreden pogled na sijalko ni mogoč). Svetloba
fluorescentnih mineralov očem ni škodljiva (to je spekter vidne
svetlobe, ki jo človeško oko prepozna – običajna svetloba) |