Fluorescent Minerals at Rocks: Sumasalamin sila sa ilalim ng UV Light!

Nilalaman

• Ano ang isang Fluorescent Mineral?
• Pagpapaunlad sa Higit pang mga Detalye
• Gaano karaming Minerals Fluoresce sa UV Light?
• Fluorite: Ang Orihinal na "Fluorescent Mineral"
• Fluorescent Geodes?
• Mga lampara para sa Pagtanaw ng Fluorescent Minerals
• Iba pang mga katangian ng Luminescence

Mga mineral na fluorescent: Ang isa sa mga pinaka-kamangha-manghang exhibit sa museo ay isang madilim na silid na puno ng mga fluorescent na bato at mineral na naiilawan gamit ang ultraviolet light. Kumikinang sila ng isang kamangha-manghang hanay ng mga buhay na kulay - sa matalim na kaibahan sa kulay ng mga bato sa ilalim ng mga kondisyon ng normal na pag-iilaw. Ang ilaw ng ultraviolet ay nagpapa-aktibo sa mga mineral na ito at nagiging sanhi ng mga ito pansamantalang naglalabas ng nakikitang ilaw ng iba't ibang kulay. Ang light emission na ito ay kilala bilang "fluorescence." Ang kahanga-hangang litrato sa itaas ay nagpapakita ng isang koleksyon ng mga mineral na fluorescent. Ito ay nilikha ni Dr. Hannes Grobe at bahagi ng koleksyon ng Wikimedia Commons. Ginamit ang larawan dito sa ilalim ng isang lisensya ng Creative Commons.

Fluorescent mineral key: Ang sketch na ito ay isang susi sa fluorescent na mga bato at mineral sa malaking imahe ng kulay sa tuktok ng pahinang ito. Ang mga mineral na fluorescent sa bawat ispesimen ay: 1. Cerussite, Barite - Morocco; 2. Scapolite - Canada; 3. Hardystonite (asul), Calcite (pula), Willemite (berde) - New Jersey; 4. Dolomite - Sweden; 5. Adamite - Mexico; 6. Scheelite - hindi kilalang lokalidad; 7. Agate - Utah; 8. Tremolite - New York; 9. Willemite - New Jersey; 10. Dolomite - Sweden; 11. Fluorite, Calcite - Switzerland; 12. Kalabasa - Romania; 13. Rhyolite - hindi kilalang lokalidad; 14. Dolomite - Sweden; 15. Willemite (berde), Calcite (pula), Franklinite, Rhodonite - New Jersey; 16. Eucryptite - Zimbabwe; 17. Calcite - Alemanya; 18. Calcite sa isang Septarian nodule - Utah; 19. Fluorite - Inglatera; 20. Calcite - Sweden; 21. Calcite, Dolomite - Sardinia; 22. Mga Dripstones - Turkey; 23. Scheelite - hindi kilalang lokalidad; 24. Aragonite - Sicily; 25. Benitoite - California; 26. Quartz Geode - Alemanya; 27. Dolomite, Iron Ore - Sweden; 28. Hindi kilala; 29. Synthetic Corundum; 30. Powellite - India; 31. Hyalite (opal) - Hungary; 32. Vlasovite sa Eudyalite - Canada; 33. Spar Calcite - Mexico; 34. Manganocalcite? - Sweden; 35. Kanseritiko, Hardystonite, Willemite, Calcite - New Jersey; 36. Calcite - Switzerland; 37. Apatite, Diopside - Estados Unidos; 38. Dolostone - Sweden; 39. Fluorite - Inglatera; 40. Manganocalcite - Peru; 41. Hemimorphite kasama ang Sphalerite sa gangue - Alemanya; 42. Hindi kilala; 43. Hindi kilala; 44. Hindi kilala; 45. Dolomite - Sweden; 46. ​​Chalcedony - hindi kilalang lokalidad; 47 Willemite, Calcite - New Jersey. Ang imaheng ito ay ginawa ni Dr. Hannes Grobe at bahagi ng koleksyon ng Wikimedia Commons. Ginagamit ito dito sa ilalim ng lisensya ng Creative Commons.

Ano ang isang Fluorescent Mineral?

Ang lahat ng mga mineral ay may kakayahang magpakita ng ilaw. Iyon ang dahilan kung bakit nakikita sila sa mata ng tao. Ang ilang mga mineral ay may isang kawili-wiling pisikal na pag-aari na kilala bilang "fluorescence." Ang mga mineral na ito ay may kakayahang pansamantalang sumipsip ng isang maliit na halaga ng ilaw at isang kalaunan ay pinakawalan ang isang maliit na halaga ng ilaw ng ibang haba ng haba. Ang pagbabagong ito sa haba ng haba ay nagdudulot ng isang pansamantalang pagbabago ng kulay ng mineral sa mata ng isang tagamasid.

Ang pagbabago ng kulay ng fluorescent mineral ay pinaka-kamangha-manghang kapag sila ay nag-iilaw sa kadiliman ng ilaw ng ultraviolet (na hindi nakikita ng mga tao) at pinakawalan nila ang nakikitang ilaw. Ang litrato sa itaas ay isang halimbawa ng hindi pangkaraniwang bagay na ito.

Paano gumagana ang fluorescence: Ang diagram na nagpapakita kung paano nakikipag-ugnay ang mga photon at electron upang makabuo ng hindi pangkaraniwang bagay ng fluorescence.

Pagpapaunlad sa Higit pang mga Detalye

Ang fluorescence sa mineral ay nangyayari kapag ang isang ispesimen ay naiilaw na may tiyak na mga haba ng haba ng ilaw. Ang ultraviolet (UV) light, x-ray, at cathode ray ay ang mga karaniwang uri ng ilaw na nag-trigger ng fluorescence. Ang mga uri ng ilaw na ito ay may kakayahang ma-excite ang madaling kapitan ng mga electron sa loob ng istruktura ng atom ng mineral. Ang mga nasasabik na elektron na pansamantalang tumalon hanggang sa isang mas mataas na orbital sa loob ng mga mineral na istraktura ng atom. Kapag ang mga electron na iyon ay bumababa sa kanilang orihinal na orbital, isang maliit na lakas ay inilabas sa anyo ng ilaw. Ang paglabas ng ilaw na ito ay kilala bilang fluorescence.

Ang haba ng daluyong ilaw na inilabas mula sa isang fluorescent mineral ay madalas na naiiba sa haba ng haba ng haba ng insidente. Nagbubuo ito ng isang nakikitang pagbabago sa kulay ng mineral. Ang "glow" na ito ay nagpapatuloy hangga't ang mineral ay naiilaw na may ilaw ng tamang haba ng daluyong.

Gaano karaming Minerals Fluoresce sa UV Light?

Karamihan sa mga mineral ay walang kapansin-pansin na pag-ilaw. Lamang tungkol sa 15% ng mineral na may fluorescence na nakikita ng mga tao, at ang ilang mga specimens ng mga mineral na iyon ay hindi mag-fluoresce. Ang fluorescence ay karaniwang nangyayari kapag ang mga tukoy na impurities na kilala bilang "activators" ay naroroon sa loob ng mineral. Ang mga activator na ito ay karaniwang mga cations ng mga metal tulad ng: tungsten, molibdenum, tingga, boron, titanium, manganese, uranium, at kromo. Ang mga mahihinang elemento ng lupa tulad ng europium, terbium, dysprosium, at yttrium ay kilala rin upang mag-ambag sa hindi pangkaraniwang bagay ng fluorescence. Ang fluorescence ay maaari ring sanhi ng mga depekto sa kristal na depekto o mga organikong dumi.

Bilang karagdagan sa mga impurities na "activator", ang ilang mga impurities ay may epekto sa pagsabog sa pag-ilaw. Kung ang iron o tanso ay naroroon bilang mga impurities, maaari nilang mabawasan o matanggal ang fluorescence. Bukod dito, kung ang mineral ng activator ay naroroon sa malaking halaga, na maaaring mabawasan ang epekto ng pag-ilaw.

Karamihan sa mga mineral na fluoresce ng isang solong kulay. Ang iba pang mga mineral ay may maraming mga kulay ng fluorescence. Ang Calcite ay kilala sa fluoresce pula, asul, puti, rosas, berde, at orange. Ang ilang mga mineral ay kilala upang magpakita ng maraming mga kulay ng fluorescence sa isang ispesimen. Maaari itong mai-banded mineral na nagpapakita ng ilang mga yugto ng paglaki mula sa mga solusyon ng magulang sa pagbabago ng mga komposisyon. Maraming mga mineral na fluoresce ng isang kulay sa ilalim ng lightwave UV light at isa pang kulay sa ilalim ng lightwave UV light.

Fluorite: Ang mga ispesyal na makintab na specimens ng fluorite sa normal na ilaw (tuktok) at sa ilalim ng lightwave na ultraviolet light (ilalim). Ang fluorescence ay lilitaw na may kaugnayan sa kulay at banding na istraktura ng mga mineral sa plain light, na maaaring nauugnay sa kanilang kemikal na komposisyon.

Fluorite: Ang Orihinal na "Fluorescent Mineral"

Ang isa sa mga unang tao na na-obserbahan ang fluorescence sa mga mineral ay si George Gabriel Stokes noong 1852. Nabanggit niya ang kakayahan ng fluorite na makagawa ng isang asul na glow kapag nag-iilaw na may nakikitang ilaw "lampas sa violet na dulo ng spectrum." Tinawag niya ang hindi pangkaraniwang bagay na ito "fluorescence" pagkatapos ng mineral fluorite. Ang pangalan ay nakakuha ng malawak na pagtanggap sa mineralogy, gemology, biology, optika, komersyal na ilaw at maraming iba pang mga patlang.

Maraming mga specimens ng fluorite ay may isang malakas na pag-ilaw na maaaring dalhin ng mga tagamasid sa labas, hawakan sila sa sikat ng araw, pagkatapos ay ilipat ang mga ito sa lilim at makita ang pagbabago ng kulay. Kaunti lamang ang mineral na may ganitong antas ng fluorescence. Ang Fluorite ay karaniwang kumikinang ng isang kulay asul na kulay-lila sa ilalim ng shortwave at lightwave light. Ang ilang mga specimen ay kilala na mamula ng isang cream o puting kulay. Maraming mga specimens ang hindi fluoresce. Ang fluorescence sa fluorite ay naisip na sanhi ng pagkakaroon ng yttrium, europium, samarium o organikong materyal bilang mga aktibista.

Fluorescent Dugway Geode: Maraming mga geograpiya ng Dugway ang naglalaman ng mga mineral na fluorescent at gumawa ng isang kamangha-manghang pagpapakita sa ilalim ng ilaw ng UV! Mga ispesimen at larawan ni SpiritRock Shop.

Fluorescent Geodes?

Maaari kang magulat na malaman na ang ilang mga tao ay may natagpuan ang mga geode na may mga fluorescent na mineral sa loob. Ang ilan sa mga geograpiya ng Dugway, na natagpuan malapit sa pamayanan ng Dugway, Utah, ay may linya na may chalcedony na gumagawa ng isang dayap-berde na fluorescence na sanhi ng dami ng mga uranium.

Ang mga geograpiya ng Dugway ay kamangha-manghang para sa isa pang kadahilanan. Bumuo sila ng ilang milyong taon na ang nakalilipas sa mga bulsa ng gas ng isang rhyolite bed. Pagkatapos, mga 20,000 taon na ang nakalilipas ay nalipol sila sa pagkilos ng alon sa kahabaan ng baybayin ng isang glacial lake at dinala ang ilang milya sa kung saan sa wakas ay napahinga sila sa mga sediment ng lawa. Ngayon, hinuhukay sila ng mga tao at idagdag ang mga ito sa geode at fluorescent na mga koleksyon ng mineral.

Mga lampara ng UV: Tatlong hobbyist-grade na mga ultraviolet na lampara na ginagamit para sa fluorescent na pagtingin sa mineral. Sa kaliwa sa kaliwa ay isang maliit na lampara ng estilo ng "flashlight" na gumagawa ng mahabang haba ng ilaw ng UV at maliit na sapat upang madaling magkasya sa isang bulsa. Sa kanang tuktok ay isang maliit na portable shortwave lamp. Ang lampara sa ilalim ay gumagawa ng parehong longwave at lightwave light. Ang dalawang bintana ay makapal na mga filter ng salamin na nag-aalis ng nakikitang ilaw. Ang mas malaking lampara ay sapat na sapat upang magamit sa pagkuha ng mga litrato. Ang mga baso o pag-block ng UV ay dapat na palaging isusuot kapag nagtatrabaho sa isang lampara ng UV.

Mga lampara para sa Pagtanaw ng Fluorescent Minerals

Ang mga lampara na ginamit upang hanapin at pag-aralan ang mga mineral na fluorescent ay ibang-iba mula sa mga ultraviolet lamp (tinatawag na "itim na ilaw") na ibinebenta sa mga bagoong tindahan. Ang mga bagong lampara sa tindahan ay hindi angkop para sa pag-aaral ng mineral sa dalawang kadahilanan: 1) naglalabas sila ng longwave ultraviolet light (karamihan sa mga fluorescent na mineral ay tumutugon sa shortwave ultraviolet); at, 2) naglalabas sila ng isang makabuluhang halaga ng nakikitang ilaw na nakakasagabal sa tumpak na pagmamasid, ngunit hindi isang problema para sa paggamit ng bago.

Ang mga lampara na may marka na pang-agham ay ginawa sa iba't ibang iba't ibang mga haba ng haba. Inilista ng talahanayan sa itaas ang mga saklaw ng haba ng daluyan na kadalasang ginagamit para sa pag-aaral ng fluorescent na mineral at ang kanilang mga karaniwang pagdadaglat.

Dalawang mahusay na pambungad na mga libro tungkol sa fluorescent mineral ay: Pagkolekta ng Fluorescent Minerals at The World of Fluorescent Minerals, kapwa ni Stuart Schneider. Ang mga librong ito ay isinulat sa madaling maunawaan na wika, at ang bawat isa sa kanila ay may kamangha-manghang koleksyon ng mga litrato ng kulay na nagpapakita ng mga mineral na fluorescent sa ilalim ng normal na ilaw at iba't ibang mga haba ng haba ng ultraviolet light. Mahusay ang mga ito para sa pag-aaral tungkol sa fluorescent mineral at nagsisilbing mahalagang sanggunian na mga libro.

Iba pang mga katangian ng Luminescence

Ang fluorescence ay isa sa maraming mga katangian ng luminescence na maaaring ipakita ng isang mineral. Iba pang mga katangian ng luminescence ay kinabibilangan ng:

LITRATO

Sa fluorescence, ang mga electron na nasasabik sa papasok na mga photon ay tumalon hanggang sa isang mas mataas na antas ng enerhiya at manatili doon para sa isang maliit na maliit na bahagi ng isang segundo bago bumagsak sa estado ng lupa at naglalabas ng ilaw na fluorescent. Sa phosphorescence, ang mga electron ay mananatili sa nasasabik na orbital ng estado para sa isang mas malaking oras bago mahulog. Ang mga mineral na may fluorescence ay tumitigil sa kumikinang kapag ang ilaw na mapagkukunan ay naka-off. Ang mga mineral na may posporescence ay maaaring mamula sa isang maikling oras matapos na patayin ang mapagkukunan ng ilaw. Ang mga mineral na kung minsan ay phosphorescent ay kinabibilangan ng calcite, celestite, colemanite, fluorite, sphalerite, at willemite.

THERMOLUMINESCENCE

Ang Thermoluminescence ay ang kakayahan ng isang mineral na maglabas ng isang maliit na halaga ng ilaw kapag pinainit. Ang pag-init na ito ay maaaring nasa temperatura na mas mababa sa 50 hanggang 200 degrees Celsius - mas mababa kaysa sa temperatura ng incandescence. Ang Apatite, calcite, chlorophane, fluorite, lepidolite, scapolite, at ilang feldspars ay paminsan-minsan thermoluminescent.

TRIBOLUMINESCENCE

Ang ilang mga mineral ay naglalabas ng ilaw kapag ang mekanikal na enerhiya ay inilalapat sa kanila. Ang mga mineral na ito ay kumikinang kapag sila ay sinaktan, dinurog, scratched, o nasira. Ang ilaw na ito ay isang resulta ng mga bono na nasira sa loob ng istraktura ng mineral. Ang dami ng ilaw na inilabas ay napakaliit, at ang maingat na pagmamasid sa dilim ay madalas na kinakailangan. Ang mga mineral na kung minsan ay nagpapakita ng triboluminescence ay kasama ang amblygonite, calcite, fluorite, lepidolite, pectolite, quartz, sphalerite, at ilang feldspars.