Как работи Glow in the Dark Stuff

Замисляли ли сте се как работи сиянието в тъмните неща?

Говоря за материали, които наистина светят, след като загасите светлините, а не за тези, които свети под черна светлина или ултравиолетова светлина, които наистина просто превръщат невидима високоенергийна светлина в по-ниска енергийна форма, видима за очите ви. Има и елементи, които светят поради непрекъснати химични реакции, които произвеждат светлина, като хемилуминесценция на светещи пръчки. Съществуват и биолюминесцентни материали, при които блясъкът се причинява от биохимични реакции в живи клетки, и светещи радиоактивни материали, които могат да излъчват фотони или да светят поради топлина. Тези неща светят, но какво ще кажете за светещите бои или звездите, които можете да залепите на тавана?

Звезди и боя и светещи пластмасови мъниста сияние от фосфоресценция. Това е фотолюминесцентен процес, при който материал абсорбира енергия и след това бавно го освобождава под формата на видима светлина.

В миналото повечето блясък в тъмните продукти се правеше с използване на цинков сулфид. Съединението абсорбира енергия и след това бавно я освобождава с течение на времето. Енергията всъщност не беше нещо, което можете да видите, затова бяха добавени допълнителни химикали, наречени фосфори, за да подобрят блясъка и да добавят цвят. Фосфорите поемат енергията и я превръщат във видима светлина.

Съвременният блясък в тъмните неща използва стронциев алуминат вместо цинков сулфид. Той съхранява и отделя около 10 пъти повече светлина от цинковия сулфид и блясъкът му продължава по-дълго. Рядкоземният европий често се добавя, за да засили блясъка. Съвременните бои са издръжливи и водоустойчиви, така че могат да се използват за декорации на открито и примамки за риболов, а не само за бижута и пластмасови звезди.

Има две основни причини, поради които светенето в тъмните неща най-вече свети в зелено. Първата причина е, защото човешкото око е особено чувствително към зелена светлина, така че зеленото ни изглежда най-ярко. Производителите избират фосфори, които излъчват зелено, за да придобият най-яркия привиден блясък.

Другата причина зеленото е често срещан цвят е, защото най-често достъпният и нетоксичен фосфор свети зелено. Зеленият фосфор също свети най-дълго. Това е проста безопасност и икономичност!

До известна степен има трета причина, че зеленият е най-често срещаният цвят. Зеленият фосфор може да абсорбира широк спектър от дължини на вълната на светлината, за да произведе сияние, така че материалът може да се зарежда под слънчева светлина или силна вътрешна светлина. Много други цветове на фосфорите изискват специфична дължина на вълната на светлината, за да работят. Обикновено това е ултравиолетова светлина. За да накарате тези цветове да работят (например лилаво), трябва да изложите светещия материал на UV светлина. Всъщност някои цветове губят своя заряд, когато са изложени на слънчева или дневна светлина, така че не са толкова лесни или забавни за използване от хората. Зеленото е лесно за зареждане, дълготрайно и светло.

Въпреки това, модерният аква син цвят съперничи на зелено във всички тези аспекти. Цветовете, които изискват определена дължина на вълната, за да се заредят, не светят ярко или се нуждаят от често зареждане включват червено, лилаво и оранжево. Винаги се разработват нови фосфори, така че можете да очаквате постоянни подобрения на продуктите.

Термолуминесценцията е освобождаването на светлина от нагряване. По принцип се абсорбира достатъчно инфрачервено лъчение, за да се освободи светлина във видимия диапазон. Един интересен термолуминесцентен материал е хлорофонът, вид флуорит. Някои хлорофан могат да светят в тъмното просто от излагане на телесна топлина!

Някои фотолюминесцентни материали светят от триболуминесценция. Тук упражняването на натиск върху материал дава енергия, необходима за освобождаване на фотони. Смята се, че процесът се причинява от отделянето и присъединяването на статични електрически заряди. Примерите за естествени триболуминесцентни материали включват захар, кварц, флуорит, ахат и диамант.

Докато повечето светещи в тъмнината материали разчитайте на фосфоресценция, тъй като блясъкът трае дълго време (часове или дори дни), възникват и други луминисцентни процеси. В допълнение към флуоресценцията, термолуминесценцията и триболуминесценцията има и радиолуминесценция (радиацията освен светлината се абсорбира и освободен като фотони), кристалолюминесценция (светлината се освобождава по време на кристализацията) и сонолюминесценция (поглъщането на звукови вълни води до светлина освобождаване).

• Франц, Карл А.; Kehr, Wolfgang G.; Зигъл, Алфред; Wieczoreck, Jürgen; Адам, Валдемар (2002). "Луминисцентни материали" в Енциклопедия на индустриалната химия на Ullmann. Wiley-VCH. Weinheim. doi: 10.1002 / 14356007.a15_519
• Рода, Алдо (2010). Хемилуминесценция и биолуминесценция: минало, настояще и бъдеще. Кралско химическо дружество.
• Zitoun, D.; Bernaud, L.; Manteghetti, A. (2009). Микровълнов синтез на дълготраен фосфор. J. Chem. Educ. 86. 72-75. doi: 10.1021 / ed086p72