Innhold
- Hva er Triboluminescence?
- Hvordan demonstrere triboluminescence
- Triboluminescence i mineraler
- Hvorfor produseres lys?
- Vint O grønne livredder?
- Praktiske bruksområder for triboluminescence
Triboluminescence: YouTube-video demonstrasjon av triboluminescence. Vi bruker to stykker melkaktig kvarts for å produsere noen få lysglimt. Du kan enkelt finne andre mineraler som viser triboluminescence. Cirka 50% av alle krystallinske stoffer viser eiendommen. Vernebriller anbefales hvis du selv gjør demonstrasjonen.
Hva er Triboluminescence?
Triboluminescence er et lysglimt som produseres når et materiale blir utsatt for friksjon, støt eller brudd. Fenomenet er også kjent som fractoluminescence og mechanoluminescence. Triboluminescence er vanlig i mineraler. Cirka 50% av krystallinske materialer antas å vise eiendommen. Det er også observert i mange ikke-krystallinske materialer.
Triboluminescence: YouTube-video demonstrasjon av triboluminescence. Vi bruker to stykker melkaktig kvarts for å produsere noen få lysglimt. Du kan enkelt finne andre mineraler som viser triboluminescence. Cirka 50% av alle krystallinske stoffer viser eiendommen. Vernebriller anbefales hvis du selv gjør demonstrasjonen.
Hvordan demonstrere triboluminescence
En veldig enkel måte å observere triboluminescence er å få to melkeaktige kvartsstein som er store nok til å enkelt holde og gni sammen med litt kraft. Ta dem med inn i et mørklagt rom og stå i mørket i noen minutter slik at øynene dine kan tilpasse seg mørket. Du trenger ikke totalt mørke, men jo mindre lys jo bedre.
Hold det ene stykke kvarts i venstre hånd og det andre stykket i høyre hånd. Trykk fast en kant av det ene stykke kvarts mot det andre, og mens du holder fast trykk, drar du det raskt over overflaten i en bevegelse som ligner det du vil bruke for å slå en stor fyrstikk. Ikke vær wimpy. Hold fast trykk mens du raskt drar den ene steinen over overflaten til den andre. Hvis du gjør dette ordentlig, og hvis du har deler av kvarts som er triboluminescerende, vil du se en kort lysglimt som trenger dypt inn i det gjennomskinnelige kvartset.
Eksperimenter med forskjellige hastigheter, forskjellige mengder trykk og veibeskrivelser for å maksimere lysglimten. Noen prøver vil også produsere små mengder lys hvis du banker dem sammen eller gnir dem mot hverandre. Du kan også eksperimentere med forskjellige mineraler for å se om de er triboluminescerende. Du vil sannsynligvis finne mange mineraler som viser eiendommen.
Den beste måten å lære om mineraler på er å studere med en samling små prøver som du kan håndtere, undersøke og observere deres egenskaper. Rimelige mineralkolleksjoner er tilgjengelige i butikken.
Triboluminescence i mineraler
Triboluminescence er til stede i kvarts; styrken til fenomenet varierer imidlertid fra prøve til prøve. Triboluminescence er godt kjent i sfæraleritt, fluoritt, kalsitt, muskovitt og mange feltspatmineraler. Noen eksempler på vanlig opal gir en lys oransje blitz.
Test noen få eksempler selv.Ikke glem å bruke vernebriller, og vær klar over at denne testen vil skrape prøvene dine. Du vil sannsynligvis oppdage mange eksemplarer av forskjellige mineraler som er triboluminescerende. Vi har funnet ut at lysglimten er lysest når vi bruker prøver som er gjennomsiktige eller veldig gjennomskinnelige. Disse eksemplene lar lyset trenge dypt inn, noe som gjør blitsen lettere å observere.
I årevis har vi observert lysglimt mens vi kuttet lapidary grov på en bergsag eller formet den på et diamanthjul. Vi trodde opprinnelig at dette lyset var glødelampe (et lysutslipp fra en varm gjenstand), men nå tror vi at i det minste noe av det lyset var triboluminescence.
Triboluminescence er ikke en god egenskap å bruke for mineralidentifikasjon. Noen eksempler på et mineral kan vise eiendommen, og andre prøver vil det ikke.
Hvorfor produseres lys?
Fenomenet triboluminescence er dårlig forstått. Noen forskere mener at riper eller treffer materialer sammen gir et tilførsel av energi som begeistrer elektroner i materialene. Når elektronene faller fra sin opphissede tilstand, produseres et lysglimt. Andre mener at triboluminescence ligner lynet og forårsaket av en elektrisk strøm generert av kraft påført materialene. Den elektriske strømmen beveger seg gjennom materialet og får molekyler av gass fanget i krystallen til å glødes.
Lysblitz produsert av triboluminescerende mineraler er vanligvis hvitt eller oransje, men andre farger er mulige. Vi ser kanskje ikke alt lyset som blir produsert fordi noe av det kan ha bølgelengder som er utenfor det synlige spekteret til mennesker.
Vint O grønne livredder?
Et interessant materiale som viser en blå triboluminescence er Wint O Green Lifesavers. Hvis du knuser dem med en tang i et mørkt rom, bør du se noen fine blå lysglimt. Det krystallinske sukkeret i godteriet antas å være kilden til triboluminescence, og metylsalisylatet (vintergrønn smaksstoff) gir en blå fluorescens. Mange andre typer sukker godteri viser triboluminescence.
Praktiske bruksområder for triboluminescence
Triboluminescerende materialer kan brukes til å oppdage strukturelle skader. Hvis triboluminescerende materialer er innebygd i en kompositt, vil de generere lys hvis komposittet begynner å oppleve strukturell svikt. En sensor vil oppdage lyset og rapportere at feil har oppstått. Denne overvåkningen kan oppdage svikt i de tidlige stadiene fordi mange komposittmaterialer begynner å sprekke på mikroskopisk nivå langt før fullstendig feil.
Disse metodene er dyre å implementere og kan bare brukes i utstyr der detektering av svikt i tidlig fase kan resultere i besparelser av høy verdi. Komponentdeler av romfartøy, fly, marinefartøyer, bygninger, demninger, broer og andre kritiske strukturer er der disse metodene kan brukes.