Sisältö
- Mikä on triboluminesenssi?
- Kuinka osoittaa triboluminesenssia
- Triboluminesenssi mineraaleissa
- Miksi valoa tuotetaan?
- Wint O Vihreät hengenpelastajat?
- Triboluminesenssin käytännön käytöt
triboluminesenssi: YouTube-videoesitys triboluminesenssista. Käytämme kahta maitomaisen kvartsin kappaletta muutaman valonsäteen tuottamiseksi. Voit helposti löytää muita mineraaleja, jotka osoittavat triboluminesenssia. Noin 50 prosentilla kaikista kiteisistä aineista on omaisuutta. Suojalaseja suositellaan, jos suoritat mielenosoituksen itse.
Mikä on triboluminesenssi?
Triboluminesenssi on valon salama, joka syntyy, kun materiaali altistetaan kitkalle, iskuille tai murtumiselle. Ilmiö tunnetaan myös fraktoluminesenssina ja mekanoluminesenssina. Triboluminesenssi on yleistä mineraaleissa. Noin 50%: lla kiteisistä materiaaleista uskotaan olevan omaisuutta. Sitä havaitaan myös monissa ei-kiteisissä materiaaleissa.
triboluminesenssi: YouTube-videoesitys triboluminesenssista. Käytämme kahta maitomaisen kvartsin kappaletta muutaman valonsäteen tuottamiseksi. Voit helposti löytää muita mineraaleja, jotka osoittavat triboluminesenssia. Noin 50 prosentilla kaikista kiteisistä aineista on omaisuutta. Suojalaseja suositellaan, jos suoritat mielenosoituksen itse.
Kuinka osoittaa triboluminesenssia
Erittäin helppo tapa tarkkailla triboluminesenssia on saada kaksi maitomaista kvartsikiviä, jotka ovat riittävän suuria pitämään ja hankaamaan helposti yhdessä pienellä voimalla. Vie ne pimeään huoneeseen ja seistä pimeässä muutaman minuutin ajan, jotta silmäsi voivat sopeutua pimeyteen. Sinun ei tarvitse täydellistä pimeyttä, mutta mitä vähemmän valoa, sitä parempi.
Pidä yksi kvartsi pala vasemmassa kädessä ja toinen pala oikeassa kädessä. Paina yhden kvartsikappaleen reuna tiukasti toista vasten ja pitäen samalla painettuna voimakkaasti, vedä sitä nopeasti pinnan yli liikkeellä, joka on samanlainen kuin mitä käyttäisit ison ottelun kimmokkeeseen. Älä ole älykäs. Pidä tiukkaa painetta vetäessäsi nopeasti yhtä pikkukiviä toisen pinnan yli. Jos teet tämän oikein ja jos sinulla on kvartsikappaleita, jotka ovat triboluminesoivia, näet lyhyen valon salaman, joka tunkeutuu syvälle läpikuultavaan kvartsiin.
Kokeile eri nopeuksilla, erilaisilla paineilla ja vetosuunnilla valon salaman maksimoimiseksi. Jotkut näytteet tuottavat myös pieniä määriä valoa, jos räpyt niitä yhdessä tai hieroit niitä toisiaan vastaan. Voit myös kokeilla erilaisia mineraaleja nähdäksesi ovatko ne triboluminesoivia. Löydät todennäköisesti monia mineraaleja, joilla on omaisuutta.
Paras tapa oppia mineraaleista on opiskella pienten näytteiden kokoelmalla, jota voit käsitellä, tutkia ja tarkkailla niiden ominaisuuksia. Halvat mineraalikokoelmat ovat saatavilla kaupasta.
Triboluminesenssi mineraaleissa
Triboluminesenssia on läsnä kvartsissa; ilmiön vahvuus vaihtelee kuitenkin näytteestä toiseen. Triboluminesenssi tunnetaan hyvin sphaleriitissa, fluoriitissa, kalsiitissa, muskoviitissa ja monissa maasälpä mineraaleissa. Jotkut yleisen opaalin näytteet tuottavat kirkkaan oranssin salaman.
Testaa muutama näyte itse.Älä unohda käyttää suojalaseja ja huomaa, että tämä testi naarmuttaa näytteitäsi. Löydät todennäköisesti paljon näytteitä eri mineraaleista, jotka ovat triboluminesoivia. Olemme havainneet, että valon salama on kirkkain käytettäessä näytteitä, jotka ovat läpinäkyviä tai erittäin läpikuultavia. Nämä näytteet antavat valon tunkeutua syvälle, mikä helpottaa salaman havaitsemista.
Olemme vuosien ajan havainneet valon välähdyksiä leikkaamalla lapidarya karkeaksi sahassa tai muotoilemalla sitä timanttipyörällä. Alun perin ajattelimme, että tämä valo oli hehku (valon säteily kuumasta esineestä), mutta nyt ajattelemme, että ainakin osa tuosta valosta oli triboluminesenssia.
Triboluminesenssi ei ole hyvä ominaisuus käytettäväksi mineraalien tunnistamiseen. Jotkut mineraalinäytteet saattavat osoittaa omaisuutta, toiset eivät.
Miksi valoa tuotetaan?
Triboluminesenssin ilmiö ymmärretään huonosti. Jotkut tutkijat uskovat, että materiaalien naarmuuntuminen tai lyöminen tuottaa energiaa, joka kiihdyttää elektroneja materiaaleissa. Kun elektronit putoavat kiihtyneestä tilasta, valon välähdys syntyy. Toiset uskovat, että triboluminesenssi on samanlainen kuin salama ja sen aiheuttaa sähkövirta, joka syntyy materiaaleihin kohdistuvasta voimasta. Sähkövirta kulkee materiaalin läpi aiheuttaen kristalliin jääneiden kaasumolekyylien hehkua.
Triboluminesoivien mineraalien tuottamat valovälit ovat yleensä valkoisia tai oransseja, mutta muut värit ovat mahdollisia. Emme ehkä näe kaikkea tuotettua valoa, koska joillakin siitä voi olla aallonpituuksia, jotka ovat ihmisten näkyvän spektrin ulkopuolella.
Wint O Vihreät hengenpelastajat?
Mielenkiintoinen materiaali, jolla on sinistä triboluminesenssia, on Wint O Green Lifesavers. Jos murskaat ne pihdeillä pimeässä huoneessa, sinun pitäisi nähdä mukavia sinisiä valon välähdyksiä. Karkkien kiteisen sokerin uskotaan olevan triboluminesenssin lähde, ja metyylisalisylaatti (talvivihreä maku) tuottaa sinisen fluoresenssin. Monilla muilla kovan sokerin karkkityypeillä on triboluminesenssi.
Triboluminesenssin käytännön käytöt
Triboluminesoivia materiaaleja voidaan käyttää rakennevaurioiden havaitsemiseksi. Jos triboluminesoivia materiaaleja upotetaan komposiittiin, ne tuottavat valoa, jos komposiitti alkaa kokea rakennehäiriöitä. Anturi havaitsee valon ja ilmoittaa virheestä. Tämä tarkkailu voi havaita epäonnistumisen sen varhaisissa vaiheissa, koska monet komposiittimateriaalit alkavat murtua mikroskooppisella tasolla kaukana ennen täydellistä vikaa.
Nämä menetelmät ovat kalliita toteuttaa, ja niitä voidaan käyttää vain laitteissa, joissa varhaisen vaiheen vikojen havaitseminen voi tuottaa arvokkaita säästöjä. Avaruusalusten, lentokoneiden, merivoimien, rakennusten, patojen, siltojen ja muiden kriittisten rakenteiden osia käytetään näissä menetelmissä.