Contenuto
- Che cos'è la triboluminescenza?
- Come dimostrare la triboluminescenza
- Triboluminescenza nei minerali
- Perché viene prodotta la luce?
- Wint O Green Lifesavers?
- Usi pratici per Triboluminescenza
triboluminescence: Dimostrazione video di triboluminescenza su YouTube. Usiamo due pezzi di quarzo lattiginoso per produrre alcuni lampi di luce. Puoi facilmente trovare altri minerali che mostrano triboluminescenza. Circa il 50% di tutte le sostanze cristalline presenta la proprietà. Si consiglia l'uso di occhiali di sicurezza se si esegue la dimostrazione da soli.
Che cos'è la triboluminescenza?
La triboluminescenza è un lampo di luce prodotto quando un materiale è soggetto ad attrito, impatto o rottura. Il fenomeno è anche noto come frattoluminescenza e meccanoluminescenza. La triboluminescenza è comune nei minerali. Si ritiene che circa il 50% dei materiali cristallini presenti la proprietà. Si osserva anche in molti materiali non cristallini.
triboluminescence: Dimostrazione video di triboluminescenza su YouTube. Usiamo due pezzi di quarzo lattiginoso per produrre alcuni lampi di luce. Puoi facilmente trovare altri minerali che mostrano triboluminescenza. Circa il 50% di tutte le sostanze cristalline presenta la proprietà. Si consiglia l'uso di occhiali di sicurezza se si esegue la dimostrazione da soli.
Come dimostrare la triboluminescenza
Un modo molto semplice per osservare la triboluminescenza è ottenere due ciottoli di quarzo lattiginoso che sono abbastanza grandi da poter essere facilmente trattenuti e strofinati insieme con un po 'di forza. Portali in una stanza buia e rimani nell'oscurità per alcuni minuti per consentire ai tuoi occhi di adattarsi all'oscurità. Non hai bisogno di oscurità totale, ma meno luce è, meglio è.
Tieni un pezzo di quarzo nella mano sinistra e l'altro nella mano destra. Premi con fermezza un bordo di un pezzo di quarzo contro l'altro e, mantenendo una forte pressione, trascinalo rapidamente sulla superficie con un movimento simile a quello che utilizzeresti per colpire un grosso fiammifero. Non essere sciocco. Mantieni una pressione decisa mentre trascini rapidamente un sassolino sulla superficie dell'altro. Se lo fai correttamente e se hai pezzi di quarzo triboluminescenti, vedrai un breve lampo di luce che penetra in profondità nel quarzo traslucido.
Sperimenta con diverse velocità, diverse quantità di pressione e direzioni di trascinamento per massimizzare il lampo di luce. Alcuni esemplari produrranno anche piccole quantità di luce se li sbatti insieme o li strofini uno contro l'altro. Puoi anche sperimentare diversi minerali per vedere se sono triboluminescenti. Probabilmente troverai molti minerali che espongono la proprietà.
Il modo migliore per conoscere i minerali è studiare con una raccolta di piccoli esemplari che è possibile gestire, esaminare e osservare le loro proprietà. Collezioni di minerali economiche sono disponibili nello Store.
Triboluminescenza nei minerali
La triboluminescenza è presente nel quarzo; tuttavia, la forza del fenomeno varia da campione a campione. La triboluminescenza è ben nota nella sfalerite, nella fluorite, nella calcite, nella muscovite e in molti minerali di feldspato. Alcuni esemplari di opale comune producono un lampo arancione brillante.
Prova tu stesso alcuni esemplari.Non dimenticare di indossare occhiali di sicurezza e tieni presente che questo test graffierà i tuoi campioni. Probabilmente scoprirai molti esemplari di vari minerali triboluminescenti. Abbiamo scoperto che il lampo di luce è più intenso quando usiamo campioni trasparenti o molto traslucidi. Questi esemplari consentono alla luce di penetrare in profondità, facilitando l'osservazione del flash.
Per anni abbiamo osservato lampi di luce mentre tagliavamo il lapidario grezzo su una sega da roccia o la modellavamo su una ruota diamantata. Inizialmente pensavamo che questa luce fosse incandescenza (un'emissione di luce da un oggetto caldo), ma ora pensiamo che almeno una parte di quella luce fosse triboluminescenza.
La triboluminescenza non è una buona proprietà da utilizzare per l'identificazione dei minerali. Alcuni esemplari di un minerale potrebbero presentare la proprietà e altri no.
Perché viene prodotta la luce?
Il fenomeno della triboluminescenza è poco compreso. Alcuni ricercatori ritengono che graffiare o colpire materiali insieme fornisca un input di energia che eccita gli elettroni all'interno dei materiali. Quando gli elettroni cadono dal loro stato eccitato, viene prodotto un lampo di luce. Altri credono che la triboluminescenza sia simile al fulmine e sia causata da una corrente elettrica generata dalla forza applicata ai materiali. La corrente elettrica viaggia attraverso il materiale, facendo brillare le molecole di gas intrappolate nel cristallo.
I lampi di luce prodotti dai minerali triboluminescenti sono generalmente bianchi o arancioni, ma sono possibili altri colori. Potremmo non vedere tutta la luce prodotta perché alcune di esse potrebbero avere lunghezze d'onda esterne allo spettro visibile degli umani.
Wint O Green Lifesavers?
Un materiale interessante che mostra una triboluminescenza blu è Wint O Green Lifesavers. Se li schiacci con un paio di pinze in una stanza buia, dovresti vedere dei bei lampi blu. Si pensa che lo zucchero cristallino nelle caramelle sia la fonte della triboluminescenza e il metil salicilato (aroma verde invernale) produce una fluorescenza blu. Molti altri tipi di zucchero candito mostrano triboluminescenza.
Usi pratici per Triboluminescenza
I materiali triboluminescenti possono essere utilizzati per rilevare danni strutturali. Se i materiali triboluminescenti sono incorporati in un composito, genereranno luce se il composito inizia a subire un cedimento strutturale. Un sensore rileverà la luce e segnalerà che si è verificato un guasto. Questo monitoraggio può rilevare guasti nelle sue fasi iniziali poiché molti materiali compositi iniziano a fratturarsi a livello microscopico molto prima del completo fallimento.
Questi metodi sono costosi da implementare e possono essere utilizzati solo in apparecchiature in cui il rilevamento di guasti nella fase iniziale può comportare risparmi di alto valore. Parti di veicoli spaziali, aeromobili, navi navali, edifici, dighe, ponti e altre strutture critiche sono i luoghi in cui questi metodi potrebbero essere utilizzati.