Hogyan működik a fény a sötétben?

Gondolkozott már azon azon, hogyan működik a sötétben világító cucc?

Anyagokról beszélek, amelyek valóban ragyognak, miután kigyulladt a lámpák, nem azokról fekete fény alatt világít vagy ultraibolya fény, amelyek valójában csak a láthatatlan nagy energiájú fényt alakítják át a szemének látható alacsonyabb energiatartalmú formává. Vannak olyan tárgyak is, amelyek világítanak a folyamatban lévő kémiai reakciók miatt, amelyek fényt termelnek, mint például a Izzó botok kemilumineszcenciája. Vannak olyan biolumineszcens anyagok is, amelyek fényét az élő sejtekben alkalmazott biokémiai reakciók okozzák, és izzó radioaktív anyagok, amelyek fotonokat bocsáthatnak ki, vagy a hő miatt világíthatnak. Ezek a dolgok világítanak, de mi lenne az izzó festékekkel vagy a csillagokkal, amelyeket a plafonon ragaszthat?

Csillagok, festék és izzó műanyag gyöngyök foszforeszkáló fény. Ez egy fotolumineszcens folyamat, amelynek során egy anyag felszívja az energiát, majd látható fény formájában lassan felszabadítja azt.

A múltban a sötétben világító legtöbb termék cink-szulfid felhasználásával készült. A vegyület felszívta az energiát, majd idővel lassan felszabadította azt. Az energia nem igazán volt olyan, amit láthatott, ezért további foszforoknak nevezett vegyszereket adtak hozzá, hogy fokozza a ragyogást és a színt. A foszforok elviszik az energiát, és láthatóvá változtatják.

A sötétben világító modern fényben cink-szulfid helyett stroncium-aluminátot használnak. Körülbelül tízszer több fényt tárol és bocsát ki, mint a cink-szulfid, és fénye tovább tart. A ritkaföldfém európiumot gyakran adják hozzá, hogy fokozza a ragyogást. A modern festékek tartósak és vízállóak, így kültéri dekorációkhoz és csalikhoz használhatóak, nemcsak ékszerekhez és műanyag csillagokhoz.

Két fő oka van annak, hogy a sötétben világító dolgok többnyire zöld színűek. Az első ok az, hogy az emberi szem különösen érzékeny a zöld fényre, így a zöld a legjobban tűnik számunkra. A gyártók a zöld fényt kibocsátó foszforokat választják, hogy a legfényesebb látszólagos ragyogást kapják.

A másik oka annak, hogy a zöld a közös szín, mert a leggyakoribb megfizethető és nem mérgező foszfor zölden világít. A zöld foszfor szintén a leghosszabb ideig világít. Ez egyszerű biztonság és gazdaságosság!

Bizonyos mértékben van egy harmadik ok, ami a zöld a leggyakoribb szín. A zöld foszfor sokféle hullámhosszú fényt képes elnyelni, hogy ragyogást nyújtson, így az anyag tölthető napfény vagy erős beltéri fény alatt. Sok más foszforszínnek a működéséhez bizonyos fény hullámhosszúságához van szüksége. Általában ez ultraibolya fény. Ahhoz, hogy ezek a színek (pl. Lila) működjenek, az izzó anyagot ultraibolya fénynek kell kitenni. Valójában egyes színek elveszítik töltöttségüket, amikor napfény vagy napfénynek vannak kitéve, így az emberek nem olyan könnyűek és szórakoztatók. A zöld könnyen tölthető, tartós és fényes.

A modern aqua-kék szín mindazonáltal zöld színű, a zöld színű versenytársak. A színek, amelyek vagy bizonyos hullámhosszúságot igényelnek a töltéshez, nem világítanak fényesen, vagy gyakori újratöltésre szükségesek, a vörös, lila és narancssárga színűek. Az új foszforokat mindig fejlesztik, így a termékek folyamatos fejlesztéseire számíthat.

A termolumineszcencia a hő felszabadulása a melegítésből. Alapvetően elegendő infravörös sugárzást kell elnyelni, hogy a látható tartományban fényt szabadítson fel. Az egyik érdekes termolumineszcens anyag a klorofon, egyfajta fluorit. Néhány klorofán csak a testhő hatásának köszönhetően izzhat sötétben!

Néhány fotolumineszcens anyag a tribolumineszcenciából világít. Itt egy anyag nyomása gyakorolja a fotonok felszabadításához szükséges energiát. Úgy gondolják, hogy a folyamatot statikus elektromos töltések elválasztása és összekapcsolása okozza. A természetes tribolumineszcens anyagok példái a következők: cukor, kvarc, fluorit, ahát és gyémánt.

Bár a legtöbb sötétben ragyogó anyagok támaszkodni kell a foszforeszcenciára, mivel a fény sokáig tart (órákban vagy akár napokban is), más lumineszcens folyamatok is előfordulhatnak. A fluoreszcencia, a termolumineszcencia és a tribolumineszcencia mellett vannak radiolumineszcenciák (a sugárzás mellett a fény elnyeli és fotonként felszabadítva), kristályolumineszcencia (a fény felszabadul a kristályosodás során) és szololumineszcencia (a hanghullámok abszorpciója fényt eredményez kiadás).

• Franz, Karl A.; Kehr, Wolfgang G.; Siggel, Alfred; Wieczoreck, Jürgen; Adam, Waldemar (2002). "Világító anyagok" Ullmann ipari kémia enciklopédia. Wiley-VCH. Weinheim. doi: 10.1002 / 14356007.a15_519
• Roda, Aldo (2010). Kemilumineszcencia és biolumineszcencia: múlt, jelen és jövő. A Kémiai Királyi Társaság.
• Zitoun, D.; Bernaud, L.; Manteghetti, A. (2009). Egy tartós foszfor mikrohullámú szintézise. J. Chem. Educ. 86. 72-75. doi: 10.1021 / ed086p72