Floresan Mineraller ve Kayalar: UV Işığında parlıyorlar!

İçerik

• Floresan Mineral Nedir?
• Daha ayrıntılı floresan
• UV Işığında Kaç Mineral Floresansı?
• Florit: Orijinal "Floresan Mineral"
• Floresan Jeodezler?
• Floresan Minerallerini Görüntüleme Lambaları
• Diğer Lüminesans Özellikleri

Floresan mineralleri: En etkileyici müze sergilerinden biri, ultraviyole ışıkla aydınlatılmış floresan kaya ve minerallerle dolu karanlık bir oda. Normal aydınlatma koşullarında kayaların rengiyle keskin bir kontrastta bulunan şaşırtıcı canlı renkler dizisiyle parlıyorlar. Ultraviyole ışık bu mineralleri aktive eder ve geçici olarak çeşitli renklerde görünür ışık yaymalarına neden olur. Bu ışık emisyonu "floresans" olarak bilinir. Yukarıdaki harika fotoğrafta floresan mineralleri koleksiyonu gösteriliyor. Hannes Grobe tarafından yaratılmıştır ve Wikimedia Commons koleksiyonunun bir parçasıdır. Fotoğraf burada bir Creative Commons lisansı altında kullanılmıştır.

Floresan mineral anahtarı: Bu taslak, bu sayfanın üstündeki büyük renkli resimde bulunan floresan kayaçlar ve minerallerin anahtarıdır. Her numunedeki floresan mineralleri şunlardır: 1. Cerussite, Barite - Morocco; 2. Skapolit - Kanada; 3. Hardystonite (mavi), Kalsit (kırmızı), Willemite (yeşil) - New Jersey; 4. Dolomit - İsveç; 5. Adamite - Meksika; 6. Skheelit - bilinmeyen yer; 7. Akik - Utah; 8. Tremolit - New York; 9. Willemite - New Jersey; 10. Dolomit - İsveç; 11. Florit, Kalsit - İsviçre; 12. Kalsit - Romanya; 13. Riolit - bilinmeyen bölge; 14. Dolomit - İsveç; 15. Willemit (yeşil), Kalsit (kırmızı), Franklinit, Rhodonite - New Jersey; 16. Eucryptite - Zimbabwe; 17. Kalsit - Almanya; 18. Sepilyalı bir nodül içindeki kalsit - Utah; 19. Florit - İngiltere; 20. Kalsit - İsveç; 21. Kalsit, Dolomit - Sardunya; 22. Damla Suları - Türkiye; 23. Skheelit - bilinmeyen yer; 24. Aragonit - Sicilya; 25. Benitoit - Kaliforniya; 26. Quartz Geode - Almanya; 27. Dolomit, Demir Cevheri - İsveç; 28. Bilinmiyor; 29. Sentetik Korindon; 30. Powellite - Hindistan; 31. Hyalit (opal) - Macaristan; 32. Eudyalite'deki Vlasovit - Kanada; 33. Spar Kalsit - Meksika; 34. Manganokalsit? - İsveç; 35. Clinohydrite, Hardystonite, Willemite, Calcite - New Jersey; 36. Kalsit - İsviçre; 37. Apatite, Diopside - Amerika Birleşik Devletleri; 38. Dolostone - İsveç; 39. Florit - İngiltere; 40. Manganokalsit - Peru; 41. gang'de Sfalerit ile hemimorfit - Almanya; 42. Bilinmiyor; 43. Bilinmiyor; 44. Bilinmiyor; 45. Dolomit - İsveç; 46. ​​Kalsedon - bilinmeyen bölge; 47 Willemit, Kalsit - Yeni Jersey. Bu görüntü Dr. Hannes Grobe tarafından üretildi ve Wikimedia Commons koleksiyonunun bir parçası. Burada Creative Commons lisansı altında kullanılmaktadır.

Floresan Mineral Nedir?

Tüm mineraller ışığı yansıtma yeteneğine sahiptir. Onları insan gözüyle görülebilir yapan şey budur. Bazı minerallerin "floresans" olarak bilinen ilginç bir fiziksel özelliği vardır. Bu mineraller az miktarda ışığı geçici olarak emebilme yeteneğine sahiptir ve bir an sonra farklı dalga boyunda az miktarda ışığı serbest bırakır. Dalga boyundaki bu değişiklik, bir insan gözlemcinin gözünde mineralde geçici bir renk değişikliğine neden olur.

Floresan minerallerin renk değişimi, karanlıkta ultraviyole ışıkla (insanlar tarafından görülmeyen) ışıkla aydınlatıldıklarında ve gözle görülür ışık yaydıklarında en çarpıcıdır. Yukarıdaki fotoğraf bu fenomenin bir örneğidir.

Floresans nasıl çalışır: Fotonlar ve elektronların floresan fenomenini üretmek için nasıl etkileşime girdiğini gösteren diyagram.

Daha ayrıntılı floresan

Minerallerdeki floresans, bir numune spesifik dalga boylarında ışıkla aydınlatıldığında meydana gelir. Ultraviyole (UV) ışığı, x ışınları ve katod ışınları, floresanı tetikleyen tipik ışık türleridir. Bu ışık türleri, mineralin atom yapısı içindeki hassas elektronları uyarma yeteneğine sahiptir. Bu uyarılmış elektronlar, minerallerin atomik yapısı içinde geçici olarak daha yüksek bir yörüngeye atlarlar. Bu elektronlar orijinal orbitallerine geri düştüğünde, ışık şeklinde az miktarda enerji açığa çıkar. Bu ışık salınımı floresan olarak bilinir.

Bir flüoresan mineralinden salınan ışığın dalga boyu, genellikle gelen ışığın dalga boyundan belirgin bir şekilde farklıdır. Bu, mineralin renginde gözle görülür bir değişiklik yaratır. Bu "parlaklık" mineral uygun dalga boyunda ışıkla aydınlatıldığı sürece devam eder.

UV Işığında Kaç Mineral Floresansı?

Çoğu mineralde belirgin bir floresans yoktur. Minerallerin yalnızca yaklaşık% 15'i insanlar tarafından görülebilen bir flüoresana sahiptir ve bu minerallerin bazı örnekleri flüoresan olmaz. Floresans, genellikle "aktivatörler" olarak bilinen spesifik safsızlıklar mineral içerisinde mevcut olduğunda meydana gelir. Bu aktivatörler tipik olarak tungsten, molibden, kurşun, bor, titanyum, manganez, uranyum ve krom gibi metallerin katyonlarıdır. Europium, terbium, disprosyum ve itriyum gibi nadir toprak elementlerinin de floresans fenomenine katkıda bulunduğu bilinmektedir. Floresans ayrıca kristal yapısal kusurlarından veya organik safsızlıklardan da kaynaklanabilir.

"Aktivatör" safsızlıklarına ek olarak, bazı safsızlıkların floresans üzerinde bir nemlendirme etkisi vardır. Demir veya bakır safsızlık olarak mevcutsa, floresanı azaltabilir veya ortadan kaldırabilir. Ayrıca, eğer aktive edici mineral büyük miktarlarda mevcutsa, bu floresan etkisini azaltabilir.

Çoğu mineral, tek bir rengi floresanlaştırır. Diğer mineraller çoklu floresan renklere sahiptir. Kalsitin kırmızı, mavi, beyaz, pembe, yeşil ve turuncu flüoresan olduğu bilinmektedir. Bazı minerallerin, tek bir örnekte çoklu floresan renkler gösterdiği bilinmektedir. Bunlar, değişen bileşimlerle ana çözeltilerden büyümenin birkaç aşamasını sergileyen bantlı mineraller olabilir. Birçok mineral, kısa dalga UV ışığı altında bir renk ve uzun dalga UV ışığı altında bir renk floresan verir.

florit: Normal ışıkta (üstte) ve kısa dalga ultraviyole ışıkta (altta) takla cilalanmış florit örnekleri. Floresansın, minerallerin sade ışıkta renk ve bant yapısı ile, kimyasal bileşimleriyle ilgili olabilecekleri gibi görünmektedir.

Florit: Orijinal "Floresan Mineral"

Minerallerde floresansı gözlemleyen ilk insanlardan biri 1852'de George Gabriel Stokes'ti. Florüritin görünmez ışıkla aydınlatıldığında "spektrumun mor ucunun ötesinde" mavi bir parıltı üretme yeteneğini kaydetti. Mineral fenoritinden sonra bu fenomene "floresans" adını verdi. Adı mineraloji, gemoloji, biyoloji, optik, ticari aydınlatma ve diğer birçok alanda geniş kabul görmüştür.

Pek çok florit örneği, gözlemcinin onları dışarı çıkarabileceği, güneş ışığında tutabileceği, ardından gölgeye taşıyabileceği ve renk değişimini görebileceği kadar güçlü bir floresansa sahiptir. Sadece birkaç mineral bu floresans seviyesine sahiptir. Florit tipik olarak kısa dalga ve uzun dalga ışığı altında mavi-mor bir renk parlar. Bazı örneklerin krem ​​veya beyaz renkte parladığı bilinmektedir. Birçok örnek floresan değildir. Florit içerisindeki floresansın, aktivatör olarak itriyum, europium, samaryum veya organik materyal varlığından kaynaklandığı düşünülmektedir.

Fluorescent Dugway Geode: Birçok Dugway jeodezu flüoresan mineralleri içerir ve UV ışığı altında muhteşem bir görüntü oluşturur! SpiritRock Shop tarafından numune ve fotoğraflar.

Floresan Jeodezler?

Bazı insanların içinde floresan mineralli jeodezler bulduğunu öğrenince şaşırabilirsin. Uug, Dugway topluluğunun yakınında bulunan Dugway coğrafyalarından bazıları, az miktarda uranyumun neden olduğu kireç yeşili flüoresan üreten kalsedonla kaplıdır.

Dugway geodesleri başka bir nedenden dolayı şaşırtıcı. Birkaç milyon yıl önce bir rolit yatağının gaz ceplerinde oluştular. Daha sonra, yaklaşık 20.000 yıl önce, buzul gölünün kıyı şeridinde dalga hareketi ile aşındı ve sonunda göl çökellerinde dinlendikleri yere birkaç mil taşındı. Bugün insanlar onları kazıyor ve jeode ve floresan mineral koleksiyonlarına ekliyor.

UV lambaları: Floresan mineral görüntüleme için kullanılan üç hobi sınıfı ultraviyole lamba. Sol üstte, uzun dalga UV ışığı üreten ve bir cebe kolayca sığacak kadar küçük olan küçük bir "el feneri" tarzı lambadır. Sağ üstte küçük bir taşınabilir kısa dalga lambası var. Alttaki lamba hem uzun dalga hem de kısa dalga ışık üretir. İki pencere, görünür ışığı elimine eden kalın cam filtrelerdir. Büyük lamba fotoğraf çekerken kullanılabilecek kadar güçlüdür. UV lambası ile çalışırken UV engelleyici gözlük veya gözlük daima kullanılmalıdır.

Floresan Minerallerini Görüntüleme Lambaları

Floresan minerallerini bulmak ve incelemek için kullanılan lambalar, yenilik mağazalarında satılan ultraviyole lambalardan ("siyah ışıklar" olarak adlandırılır) çok farklıdır. Yenilikçi mağaza lambaları, iki nedenden dolayı mineral araştırmaları için uygun değildir: 1) uzun dalga ultraviyole ışığı yayarlar (çoğu floresan mineral kısa dalga ultraviyole yanıtı verir); ve, 2) doğru gözlemlemeye müdahale eden, ancak yenilik kullanımı için bir problem teşkil etmeyen önemli miktarda görünür ışık yayarlar.

Bilimsel sınıf lambalar çeşitli farklı dalga boylarında üretilir. Yukarıdaki tabloda, floresan mineral çalışmaları ve ortak kısaltmaları için en sık kullanılan dalga boyu aralıkları listelenmiştir.

Floresan mineralleri hakkında iki mükemmel tanıtım kitabı: Her ikisi de Stuart Schneider tarafından Floresan Mineralleri Toplama ve Floresan Mineralleri Dünyası. Bu kitaplar anlaşılması kolay bir dilde yazılmıştır ve her birinde, normal ışık altında floresan mineralleri ve ultraviyole ışığın farklı dalga boylarında fantastik renkli fotoğraflar gösteren harika bir renkli fotoğraf koleksiyonu vardır. Floresan mineralleri öğrenmek için mükemmeldirler ve değerli referans kitapları olarak işlev görürler.

Diğer Lüminesans Özellikleri

Floresans, bir mineralin sergileyebileceği birkaç parlaklık özelliğinden biridir. Diğer ışıldama özellikleri şunları içerir:

fosforlanma

Floresansta, gelen fotonlar tarafından uyarılan elektronlar daha yüksek bir enerji seviyesine yükselir ve zemin durumuna geri dönmeden ve floresan ışığı yayan önce bir saniyenin küçük bir kısmı için orada kalır. Fosforesansta, elektronlar düşmeden önce daha uzun süre uyarılmış halde yörüngesinde kalırlar. Floresanslı mineraller, ışık kaynağı kapatıldığında parlamayı durdurur. Fosforlu, mineraller, ışık kaynağı kapatıldıktan sonra kısa bir süre için parlayabilir. Bazen fosforlu olan mineraller kalsit, selestit, kolemanit, florit, sfalerit ve willemit içerir.

TERMOLÜMİNESANS

Termolüminesans, bir mineralin ısıtıldıktan sonra az miktarda ışık yaymasıdır. Bu ısıtma, akkorluk sıcaklığından çok daha düşük - 50 ila 200 santigrat derece arasındaki sıcaklıklarda olabilir. Apatit, kalsit, kloroptan, florit, lepidolit, skapolit ve bazı feldispatlar bazen termolüminesanstır.

tribolüminesan

Bazı mineraller, mekanik enerji uygulandığında ışık yayar. Bu mineraller, vurulduğunda, ezildiğinde, çizildiğinde veya kırıldığında parlarlar. Bu ışık mineral yapının içindeki bağların kırılmasının bir sonucudur. Yayılan ışığın miktarı çok küçüktür ve karanlıkta dikkatli bir gözlem yapılması gerekir. Bazen tribolüminesans gösteren mineraller arasında ambliygonit, kalsit, florit, lepidolit, pektolit, kuvars, sfalerit ve bazı feldspatlar bulunur.