Turinys
- Kas yra triboliuminescencija?
- Kaip pademonstruoti triboliuminescenciją
- Triboluminescencija mineraluose
- Kodėl gaminama šviesa?
- Wint O Green Lifeesavers?
- Praktiniai triboliuminescencijos naudojimo būdai
Triboluminescencija: „YouTube“ vaizdo įrašo triboliuminescencijos demonstracija. Keliems šviesos blyksniams gaminti naudojame du pieno kvarco gabaliukus. Galite lengvai rasti kitų mineralų, rodančių triboliuminescenciją. Apie 50% visų kristalinių medžiagų turi šią savybę. Apsauginius akinius rekomenduojama atlikti, jei patys parodote.
Kas yra triboliuminescencija?
Triboluminescencija yra šviesos blyksnis, skleidžiamas, kai medžiaga patiria trintį, smūgį ar lūžį. Šis reiškinys taip pat žinomas kaip fraktoliuminescencija ir mechanoliuminescencija. Triboluminescencija būdinga mineralams. Manoma, kad apie 50% kristalinių medžiagų turi savybę. Tai taip pat pastebima daugelyje nekristalinių medžiagų.
Triboluminescencija: „YouTube“ vaizdo įrašo triboliuminescencijos demonstracija. Keliems šviesos blyksniams gaminti naudojame du pieno kvarco gabaliukus. Galite lengvai rasti kitų mineralų, rodančių triboliuminescenciją. Apie 50% visų kristalinių medžiagų turi šią savybę. Apsauginius akinius rekomenduojama atlikti, jei patys parodote.
Kaip pademonstruoti triboliuminescenciją
Labai paprastas būdas stebėti triboliuminescenciją yra gauti du pieninius kvarco akmenukus, kurie yra pakankamai dideli, kad lengvai laikytųsi ir trintųsi kartu su didele jėga. Paimkite juos į užtamsintą kambarį ir keletą minučių stovėkite tamsoje, kad jūsų akys prisitaikytų prie tamsos. Jums nereikia visiškos tamsos, bet kuo mažiau šviesos, tuo geriau.
Vieną kvarco gabalą laikykite kairėje rankoje, kitą - dešinėje. Tvirtai prispauskite vieno kvarco gabalo kraštą prie kito ir, stipriai spaudžiant, greitai perkelkite jį per paviršių, judesį panašų į tą, kurį panaudotumėte smogdami dideles rungtynes. Nebūk šmaikštus. Laikykitės tvirto spaudimo, o greitai tempkite vieną akmenuką per kito paviršių. Jei tai atliksite tinkamai ir jei turėsite triboliuminescencinių kvarco gabalų, pamatysite trumpą šviesos blyksnį, giliai įsiskverbiantį į permatomą kvarcą.
Norėdami padidinti šviesos blyksnį, eksperimentuokite su skirtingais greičiais, skirtingais slėgiais ir tempimo kryptimis. Kai kurie egzemplioriai taip pat skleis nedidelį šviesos kiekį, jei juos suspausite ar trinsite vienas prie kito. Taip pat galite eksperimentuoti su skirtingais mineralais, kad pamatytumėte, ar jie triboliuminescenciniai. Tikriausiai rasite daug mineralų, kurie parodo turtą.
Geriausias būdas sužinoti apie mineralus yra mokytis iš mažų pavyzdžių, kuriuos galite tvarkyti, ištirti ir stebėti jų savybes. Nebrangios mineralų kolekcijos yra parduotuvėje.
Triboluminescencija mineraluose
Triboluminescencija yra kvarce; tačiau reiškinio stiprumas kiekvienam egzemplioriui skiriasi. Triboluminescencija yra gerai žinoma apie sfaleritą, fluoritą, kalcitą, muskovitą ir daugelį žemės paviršiaus lauko mineralų. Kai kurie paprastojo opalo egzemplioriai skleidžia ryškiai oranžinę blykstę.
Patikrinkite keletą pavyzdžių.Nepamirškite užsidėti apsauginių akinių ir atminkite, kad šis testas subraižys jūsų pavyzdžius. Tikriausiai rasite daugybę įvairių mineralų, kurie yra triboliuminescencinių pavyzdžių. Mes nustatėme, kad šviesos blyksnis yra ryškiausias, kai mes naudojame permatomus arba labai permatomus pavyzdžius. Šie pavyzdžiai leidžia šviesai prasiskverbti giliai, todėl blykstę lengviau stebėti.
Daugelį metų mes stebėjome šviesos blyksnius pjaustydami šiurkščius lapinius dirbinius ant akmens pjūklo arba formuodami ant deimantinio rato. Iš pradžių manėme, kad ši šviesa yra kaitrinė (šviesos skleidimas iš karšto objekto), bet dabar mes manome, kad bent dalis tos šviesos buvo triboliuminescencija.
Triboluminescencija nėra gera savybė naudoti mineralus identifikuoti. Kai kurie mineralo egzemplioriai gali parodyti turtą, kiti - ne.
Kodėl gaminama šviesa?
Triboliuminescencijos reiškinys yra menkai suprantamas. Kai kurie tyrinėtojai mano, kad medžiagų subraižymas ar pataikymas kartu suteikia energijos, kuri sužadina elektronus medžiagų viduje. Kai elektronai krinta iš sužadintos būsenos, atsiranda šviesos blyksnis. Kiti mano, kad triboliuminescencija yra panaši į žaibą ir kurią sukelia elektros srovė, kurią sukuria medžiagoms taikoma jėga. Elektros srovė eina per medžiagą, todėl kristaluose įstrigusios dujų molekulės švyti.
Triboluminescencinių mineralų skleidžiami šviesos blyksniai dažniausiai būna balti arba oranžiniai, tačiau galimos ir kitos spalvos. Galbūt nematome visos skleidžiamos šviesos, nes kai kurios jos bangos ilgis gali būti už matomo žmonių spektro.
Wint O Green Lifeesavers?
Įdomi medžiaga, rodanti mėlyną triboluminescenciją, yra „Wint O Green Lifesavers“. Jei juos sutraiškysite replėmis pora tamsiame kambaryje, turėtumėte pamatyti gražius mėlynus šviesos blyksnius. Manoma, kad saldainiuose esantis kristalinis cukrus yra triboliuminescencijos šaltinis, o metilsalicilatas (žieminės žolės kvapiklis) sukuria mėlyną fluorescenciją. Daugelis kitų rūšių kieto cukraus saldainių demonstruoja triboliuminescenciją.
Praktiniai triboliuminescencijos naudojimo būdai
Triboluminescencinės medžiagos gali būti naudojamos aptikti struktūrinius pažeidimus. Jei triboliuminescencinės medžiagos yra įterptos į kompoziciją, jos generuos šviesą, jei kompozitas pradės patirti struktūrinį gedimą. Jutiklis aptinka šviesą ir praneša apie gedimą. Šis stebėjimas gali aptikti gedimą ankstyvajame etape, nes daugelis kompozicinių medžiagų pradeda lūžti mikroskopiniu lygmeniu gerokai prieš visišką gedimą.
Šie metodai yra brangūs ir gali būti naudojami tik įrangoje, kur aptikę ankstyvojo etapo gedimus galima sutaupyti didelę vertę. Šie metodai gali būti naudojami sudedamosiose erdvėlaivių, lėktuvų, karinių jūrų laivų, pastatų, užtvankų, tiltų ir kitų kritinių konstrukcijų sudedamosiose dalyse.