Как правило для подсвечивания минералов, используются ультрафиолетовые фонари с длиной волны в 395-400 нанометров, поскольку под воздействием данного UV спектра светятся большинство входящих в состав камней химических элементов.
Подсвечивание минералов в ультрафиолете
УФ излучение делится на 3 диапазона (по длине волны):
Ближний (длинноволновый) ультрафиолет, УФ-A лучи (UVA, 315 - 400 нм), LW (ДВ)
Средний (средние волны) ультрафиолет, УФ-B лучи (UVB, 280 - 315 нм), MV (СВ)
Дальний (коротковолновый) ультрафиолет, УФ-C лучи (UVC, 100 - 280 нм), SW (КВ)
Длина волны указывается в метрах, а на подробной шкале для УФ-области - в нанометрах (1 нм = 10-9 м).
Как правило для подсвечивания минералов, используются ультрафиолетовые фонари с длиной волны в 395-400 нанометров, поскольку под воздействием данного UV спектра светятся большинство входящих в состав камней химических элементов. Они провоцируют эффект флуоресценции в минералах.
Небольшие ультрафиолетовые лампы с мощностью всего в несколько ватт безопасны для коротких периодов использования. Пользователь не должен смотреть в лампу, светить ею непосредственно на кожу, лицо человека или на домашнее животное. Заглядывание в лампу может вызвать серьезную травму глаз. Воздействие света ультрафиолетовой лампы на вашу кожу может вызвать ожог.
Чем мощнее лампа, тем больше фотонов УФ-излучения приходится на единицу площади поверхности минерала, тем ярче люминесценция.
При использовании любой УФ-лампы следует предусмотреть защиту для глаз. Недорогие Блокирующие ультрафиолет очки обеспечивают надежную защиту при использовании низковольтной ультрафиолетовой лампы и УФ-фонариков в течение непродолжительного времени исследований.
Если свечение минерала прекращается сразу после выключения лампы, то оно носит название флуоресценция или люминесценция. Но в некоторых минералах свечение прекращается только через несколько секунд, или минут после выключения, т.е. наблюдается так называемое послесвечение - это явление называется фосфоресценция.
Например, флюорит является типичным флуоресцирующим минералом. При нагревании и после облучения ультрафиолетовым светом он фосфоресцирует. Собственно, термин «флуоресценция» происходит именно от названия этого минерала.
Не следует думать, что если минерал люминесцирует, то обнаружить это
можно с помощью любого ультрафиолетового источника. Как известно, электрон,
принадлежащий атому или кристаллу, изменяет свою энергию не произвольно, а
"квантами", то есть ступенчатым образом. Это означает, что перевести
электрон на определенный энергетический уровень можно, только воздействуя на
него излучением с определенной длиной волны. А если в спектре лампы такой длины
волны нет, то и люминесценции мы не увидим. Правда надо иметь в виду, что
зачастую кристалл обладает целым набором возможных электронных уровней, каждый
из которых "отвечает" за свою долю люминесценции и "ловит"
ультрафиолетовое излучение "своей" строго определенной энергии. Здесь
скрывается еще одна замечательная особенность люминесценции: энергия, которую
электроны излучают при возвращении с разных электронных уровней, соответствует
различным участкам спектра. Так что, меняя длину волны УФ-освещения, иногда
можно заставить минерал светиться разным цветом. Конечно, конкретные
особенности свечения будут зависеть от вида минерала и характера примесей в
нем.
Итак, тайна свечения минералов частично разгадана.
Существуют минералы, которые светятся под спектром 365нм, а некоторые минералы под этим излучением светятся даже другим цветом. Например, бриллианты. Геммологи проверяют люминесценцию бриллиантов под УФ лампой с длиной волны 365 нм, так как длина волны 395 нм слишком близка к видимому спектру, дает сильную фиолетовую засветку, и обладает меньшей энергией, чем волны с длиной 365 нм.
Если не учитывать чистые алмазы, для которых флуоресценция не характерна (что связано с однородностью их состава и отсутствием дефектов на молекулярном уровне), в зависимости от различных факторов, например, уровня прозрачности минерала, условий его формирования, наличия вкраплений тех или иных веществ и прочих условий, бриллианты могут флуоресцировать по-разному: от наиболее распространенного бледно-голубого (прозрачные камни) до зеленого и желтого (непрозрачные коричневые алмазы).
В мировой практике флуоресценцию разделяют на четыре категории:

Что касается отечественного рынка, то флуоресценция практически не оказывает влияния на стоимость как самих камней, так и ювелирных изделий с ними.
Интересным фактом является то, что алмазы продолжают светиться даже после того, как источник УФ излучения выключен. Благодаря этому эффекту можно отличить подделку от настоящего или синтетического камня.
Флуоресценция минералов обусловлена тем, что в их кристаллической решетке присутствуют химические элементы - люминогены. Только около 15% минералов имеют свечение, которое видят люди. Обычно ими бывают некоторые из металлов, имеющих недостроенные электронные оболочки. Это, прежде всего, металлы из группы железа - хром, марганец, трехвалентное железо, группа лантаноидов (редкоземельные элементы), а также молибден, вольфрам, уран.
В галереях музеев минералов и на других подобных выставках часто есть экспозиции флуоресцентных минералов, где минералы освещаются ультрафиолетовым («УФ» или «черным») светом, так что проявляется их флуоресценция.
В геологии известно несколько ярких историй, связанных с проявлениями свечения. Само это явление впервые было описано итальянским алхимиком Кашиароллой в 1602 году. Он пытался получить золото из тяжелого шпата - барита и обратил внимание на то, что после прокаливания барит приобретает удивительную способность "запасать" солнечные лучи, а затем "возвращать" их в виде свечения - фосфоресценции - в течение нескольких часов. В 1935 году советский геолог Н. А. Смольянинов впервые с помощью люминесцентной лампы открыл рудное месторождение. Он просматривал образцы каменного материала, привезенного из Таджикистана, из местечка Чорух-Дайрон, и заметил в этих кусках скопления шеелита, который простым глазом обнаружить чрезвычайно трудно.
А ученые в нефтегазовой промышленности иногда исследуют буровые шламы и стержни
с УФ-лампами. Небольшое количество масла в скважинах породы и минеральных
зерен, будет светиться под ультрафиолетовым светом. Цвет флуоресценции может
указывать на термическую зрелость масла. Более темные цвета указывают на
тяжелые масла, а более светлые — на легкие масла.
Как светятся минералы(камни) под УФ светом?
|
Янтарь |
LW |
может флуоресцировать многими оттенками светло-зеленым, желтым, голубым. |
|
Корунд |
LW |
красным. Так же возможно свечение малиновым, если в УФ он светится оранжевым - это подделка. |
|
Апатит |
LW |
оранжевый, желтый, коричневый, фиолетовый и прочие цвета. |
|
Циркон |
LW |
оранжевый и ярко-желтый. |
|
Кальцит |
LW |
красный, зеленый, белый, пурпурный, оранжевый и фиолетовый. |
|
Рубины |
LW |
пурпурный. |
|
Флюрит |
LW |
голубой, белый, красный, кремовый, фиолетовый и желтый. |
|
Витерит |
LW |
голубовато-зеленый. |
|
Мариалит |
LW |
ярко-розовый. |
|
Отенит |
LW |
желто-зеленый, а также чисто зеленый или желтый. |
|
Шпинель |
LW |
голубой, зеленый. |
|
Малахит |
- |
нет свечения. |
|
Опал/Огненный опал |
LW |
зелено-коричневый. |
|
Драгоценный опал |
LW |
белый, синий, коричневый, зеленый. |
|
Сапфир |
LW |
фиолетовый, красный, оранжевый, жёлтый. |
|
Содалит |
LW |
варьируется от, нет свечения до слабого оранжевого. |
|
Монацит |
LW |
зеленый. |
|
Полуцит |
LW |
бледно-желтый. |
|
Александрит |
SW, LW |
красный. |
|
Алмаз |
LW |
обычно фиолетово-синий. |
|
Айолит |
- |
нет свечения. |
|
Альмандин (гранат) |
- |
нет свечения. |
|
Андалузит |
SW |
зелёно-жёлтый. |
|
Бериллы – (изумруд, аквамарин, гошинит, морганит, голден берилл) |
SW, LW |
нет или очень слабое свечение. |
|
Бирюза |
SW, LW |
SW - нет свечения. LW - от нет свечения до слабого зеленовато жёлтого. |
|
Гроссуляр (гранат) |
SW, LW |
SW – слабый жёлто-оранжевый. LW - от нет свечения до слабого оранжевого. |
|
Кварц |
- |
нет или очень слабое свечение. |
|
Коралл |
LW |
зелёный, синий, фиолетовый. |
|
Лабрадорит |
|
нет свечения. |
|
Лунный камень (беломорит) |
LW, SW |
LW - от полной инертности до слабого свечения в синем, красном или розовом цвете. SW - от полной инертности до очень слабого свечения в красном, розовом или оранжевом. |
|
Ляпис лазурит |
SW |
зелёный от слабого до среднего. |
|
Малахит |
- |
нет свечения. |
|
Нефрит |
- |
нет свечения. |
|
Перидот |
- |
нет свечения. |
|
Пироп |
- |
нет свечения. |
|
Топаз |
LW |
от слабого до среднего, различные цвета. |
|
Бенитоит |
SW, LW |
SW – от нет свечения, до тускло красного цвета. LW - ярко голубой. |
|
Хризоберилл |
SW, LW |
SW – красный. LW - слабый красный. |
|
Фианит |
SW, LW |
абрикосово-оранжевый или желтоватый. |
|
Данбурит |
SW, LW |
SW – голубой. LW - слабо голубой. |
|
Холтит |
SW, LW |
SW – тускло оранжевый. LW - ярко-жёлтый. |
|
Повеллит |
SW, LW |
SW – ярко-жёлтый. LW - тускло жёлтый. |
|
Эвкриптит |
SW |
от розового до красного или оранжевого. |
|
Гардистонит |
SW |
от тёмно-фиолетового до ярко-фиолетово-синего. |
|
Клиноэдрит |
SW, LW |
SW – ярко-оранжевый. LW - тускло оранжевый. |
|
Турмалин |
LW |
от слабого до среднего, различные цвета. |
|
Халцедон |
LW |
от слабого до среднего, различные цвета. |
|
Кунцит |
SW, LW |
SW – оранжевый. LW - нет свечения. |
|
Лазурит |
SW, LW |
SW – оранжевый с пятнистым распределением. LW - зеленоватый, белёсый. |
|
Жемчуг |
SW, LW |
светится голубым, жёлтым, зелёным, розовым, красным. |
Для поиска минералов на природе необходимо использовать мощные УФ фонари, так как показатель мощности позволяет светить дальше, а также высвечивать мелкие вкрапления минералов.
Оранжево-красное свечение примеси двухвалентного марганца в кальците. Так он светится в ореолах рудных жил.

По голубому свечению шеелита, который неразличим невооруженным глазом, открыты крупнейшие в мире шеелитовые месторождения вольфрама.

Зеленое свечение урана в ультрафиолетовых лучах - один из важнейших поисковых признаков урановых руд.

Кусок цинковой руды из месторождения полиметаллов Франклин (США). Примесь ионов марганца дает различный цвет свечения: желтый - в волластоните, пурпурный - в кальците.

Органические примеси светятся голубым в рудном минерале гардистоните.
Ярко-синее свечение примеси двухвалентного европия во флюорите, добытом из редкометалльных жил.

Книги о флуоресцентных минералах.
Две отличные вводные книги о флуоресцентных минералах: «Сбор флуоресцентных минералов» и «Мир флуоресцентных минералов» написаны Стюартом Шнайдером. Эти книги доступны для понимания и каждая из них имеет фантастическую коллекцию цветных фотографий. Иллюстрации показывают флуоресцентные минералы при нормальном освещении и при освещении ультрафиолетового излучения разных волн. Книги отлично подходят для изучения флуоресцентных минералов и служат ценными справочниками.
Обращайтесь, если необходима помощь с выбором УФ-ламп и УФ-фонариков для подсвечивания минералов – детально проконсультируем по возникшим вопросам.
Еmail: market@nipg.ru
Тел.: +7 (831) 414-01-71, 8 (800) 600-76-32
WhatsApp, Telegram: +7-905-014-00-15