Содержание
- Что такое триболюминесценция?
- Как продемонстрировать триболюминесценцию
- Триболюминесценция в минералах
- Почему производится свет?
- Wint O Зеленые Спасатели?
- Практическое использование для триболюминесценции
триболюминесценции: YouTube видео демонстрация триболюминесценции. Мы используем два куска молочного кварца, чтобы произвести несколько вспышек света. Вы можете легко найти другие минералы, которые проявляют триболюминесценцию. Около 50% всех кристаллических веществ обладают этим свойством. Защитные очки рекомендуется, если вы делаете демонстрацию самостоятельно.
Что такое триболюминесценция?
Триболюминесценция - это вспышка света, возникающая, когда материал подвергается трению, удару или разрушению. Это явление также известно как фрактолюминесценция и механолюминесценция. Триболюминесценция распространена в минералах. Считается, что около 50% кристаллических материалов обладают этим свойством. Это также наблюдается во многих некристаллических материалах.
триболюминесценции: YouTube видео демонстрация триболюминесценции. Мы используем два куска молочного кварца, чтобы произвести несколько вспышек света. Вы можете легко найти другие минералы, которые проявляют триболюминесценцию. Около 50% всех кристаллических веществ обладают этим свойством. Защитные очки рекомендуется, если вы делаете демонстрацию самостоятельно.
Как продемонстрировать триболюминесценцию
Очень простой способ наблюдения триболюминесценции - получить две молочно-кварцевые камешки, которые достаточно велики, чтобы их можно было легко удерживать и растирать с небольшим усилием. Отведите их в затемненную комнату и оставайтесь в темноте несколько минут, чтобы ваши глаза привыкли к темноте. Вам не нужна полная темнота, но чем меньше света, тем лучше.
Держите один кусок кварца в левой руке, а другой - в правой. Плотно прижмите край одного куска кварца к другому, и, удерживая твердое давление, быстро проведите им по поверхности в движении, аналогичном тому, которое вы использовали бы, чтобы ударить большую спичку. Не будь слабаком. Держите сильное давление, пока вы быстро тянете одну гальку через поверхность другой. Если вы делаете это правильно, и если у вас есть кусочки кварца, которые являются триболюминесцентными, вы увидите короткую вспышку света, которая глубоко проникает в полупрозрачный кварц.
Экспериментируйте с разными скоростями, разным давлением и направлениями сопротивления, чтобы максимизировать вспышку света. Некоторые образцы также производят небольшое количество света, если вы ударите их вместе или потрете друг о друга. Вы также можете поэкспериментировать с различными минералами, чтобы увидеть, являются ли они триболюминесцентными. Вы вероятно найдете много полезных ископаемых, которые показывают собственность.
Лучший способ узнать о минералах - это изучить коллекцию мелких образцов, с которыми вы можете обращаться, исследовать и наблюдать их свойства. Недорогие минеральные коллекции доступны в магазине.
Триболюминесценция в минералах
Триболюминесценция присутствует в кварце; Однако сила явления варьируется от образца к образцу. Триболюминесценция хорошо известна в сфалерите, флюорите, кальците, мусковите и многих минералах полевого шпата. Некоторые образцы опала дают ярко-оранжевую вспышку.
Попробуйте несколько образцов самостоятельно.Не забудьте надеть защитные очки и помните, что этот тест поцарапает ваши образцы. Вы, вероятно, найдете много образцов различных минералов, которые являются триболюминесцентными. Мы обнаружили, что вспышка света является самой яркой, когда мы используем образцы, которые являются прозрачными или очень полупрозрачными. Эти образцы позволяют свету проникать глубоко, что облегчает наблюдение за вспышкой.
В течение многих лет мы наблюдали вспышки света, когда резали лапидарные неровности на каменной пиле или формировали ее на алмазном круге. Первоначально мы думали, что этот свет - это накаливание (излучение горячего объекта), но теперь мы думаем, что, по крайней мере, часть этого света была триболюминесценцией.
Триболюминесценция не подходит для идентификации минералов. Некоторые образцы минерала могут демонстрировать свойство, а другие - нет.
Почему производится свет?
Феномен триболюминесценции плохо изучен. Некоторые исследователи полагают, что царапины или удары по материалам вместе обеспечивают подвод энергии, которая возбуждает электроны внутри материалов. Когда электроны падают из своего возбужденного состояния, возникает вспышка света. Другие считают, что триболюминесценция похожа на молнию и вызвана электрическим током, создаваемым силой, приложенной к материалам. Электрический ток проходит через материал, вызывая свечение молекул газа, захваченных в кристалле.
Вспышки света, производимые триболюминесцентными минералами, обычно белого или оранжевого цвета, но возможны и другие цвета. Мы можем не видеть весь свет, который производится, потому что некоторые из них могут иметь длины волн, которые находятся за пределами видимого спектра людей.
Wint O Зеленые Спасатели?
Интересный материал, который демонстрирует синюю триболюминесценцию, - Wint O Green Lifesavers. Если вы раздавите их плоскогубцами в темной комнате, вы должны увидеть несколько приятных синих вспышек света. Считается, что кристаллический сахар в конфете является источником триболюминесценции, а метилсалицилат (ароматизатор Wintergreen) производит синюю флуоресценцию. Многие другие виды твердых леденцов показывают триболюминесценцию.
Практическое использование для триболюминесценции
Триболюминесцентные материалы могут быть использованы для обнаружения структурных повреждений. Если триболюминесцентные материалы встроены в композит, они будут генерировать свет, если композит начинает испытывать структурные разрушения. Датчик обнаружит свет и сообщит, что произошел сбой. Этот мониторинг может обнаружить отказ на его ранних стадиях, потому что многие композитные материалы начинают разрушаться на микроскопическом уровне намного раньше полного отказа.
Эти методы являются дорогостоящими для реализации и могут использоваться только в оборудовании, где обнаружение сбоя на ранней стадии может привести к значительной экономии. Компоненты космического корабля, самолета, военно-морские суда, здания, плотины, мосты и другие важные структуры, где эти методы могут быть использованы.