Подсвечивание минералов в ультрафиолете

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.