Kako djeluje sjaj u mraku

Jeste li se ikad zapitali kako djeluje sjaj u mraku?

Govorim o materijalima koji zaista sjaju nakon što ugasite svjetla, a ne o onima koji sjaj pod crnom svjetlošću ili ultraljubičasto svjetlo, koje zapravo samo pretvaraju nevidljivu svjetlost visoke energije u niži energetski oblik vidljiv vašim očima. Postoje i predmeti koji svjetlucaju zbog stalnih kemijskih reakcija koje proizvode svjetlost, poput kemiluminiscencija sjajnih štapića. Postoje i bioluminescentni materijali, gdje sjaj uzrokuje biokemijske reakcije u živim stanicama, i užareni radioaktivni materijali, koji zbog topline mogu emitirati fotone ili svijetliti. Te stvari sjaje, ali kako je sa užarenim bojama ili zvijezdama koje možete zalijepiti na strop?

Zvijezde i boje i užarene plastične kuglice sjaj iz fosforescencije. Ovo je fotoluminiscentni postupak u kojem materijal apsorbira energiju, a zatim je polako oslobađa u obliku vidljive svjetlosti. Fluorescentni materijali blistati sličnim postupkom, ali fluorescentni materijali oslobađaju svjetlost u dijelovima sekunde ili sekunde, što nije dovoljno dugo da svijetli za većinu praktičnih svrha.

U prošlosti je većina sjaja u mraku izrađena korištenjem cink sulfida. Spoj je apsorbirao energiju, a zatim je polako otpuštao s vremenom. Energija u stvari nije nešto što ste mogli vidjeti, pa su dodane dodatne kemikalije zvane fosfor da pojačaju sjaj i dodaju boju. Fosfori uzimaju energiju i pretvaraju je u vidljivu svjetlost.

Moderni sjaj u mraku koristi stroncijev aluminat umjesto cink sulfida. Čuva i oslobađa oko 10 puta više svjetlosti od cinkovog sulfida, a njegov sjaj duže traje. Europij rijetke zemlje često se dodaje kako bi se poboljšao sjaj. Suvremene boje su izdržljive i vodootporne, pa se mogu koristiti za ukrase na otvorenom i za ribolov, a ne samo za nakit i zvijezde od plastike.

Dva su glavna razloga zbog kojih svijetlo u mraku uglavnom svijetli zelenom bojom. Prvi razlog je taj što je ljudsko oko posebno osjetljivo na zeleno svjetlo, pa nam se zeleno čini najsvjetlije. Proizvođači odabiru fosfor koji emitira zelenu boju kako bi dobio najsvjetliji prividni sjaj.

Drugi je razlog što je zelena uobičajena boja, jer najčešći pristupačni i netoksični fosfor svijetli zeleno. Zeleni fosfor također svijetli najduže. To je jednostavna sigurnost i ekonomičnost!

Do neke mjere postoji i treći razlog što je zelena najčešća boja. Zeleni fosfor može apsorbirati široki raspon valnih duljina svjetlosti da bi se dobio sjaj, pa se materijal može puniti pod sunčevom ili jakom unutarnjom svjetlošću. Mnoge druge boje fosfora zahtijevaju određene valne duljine svjetlosti da bi radile. Obično je to ultraljubičasto svjetlo. Da bi ove boje djelovale (npr. Ljubičasta), morate izložiti užareni materijal UV svjetlu. Zapravo, neke boje gube naboj kad su izložene suncu ili dnevnoj svjetlosti, pa ljudima nisu toliko jednostavne ili zabavne. Zelena se lako puni, dugotrajna je i svijetla.

Međutim, moderna boja akva plave boje je zelena u svim tim aspektima. Boje za koje je potrebna posebna valna duljina da bi se napunile, ne svijetle jarko ili su potrebne česte punjenje uključuju crvenu, ljubičastu i narančastu. Uvijek se razvijaju novi fosfori pa možete očekivati ​​stalna poboljšanja proizvoda.

Termoluminescencija je oslobađanje svjetlosti od zagrijavanja. U osnovi se apsorbira dovoljno infracrvenog zračenja da se svjetlost oslobodi u vidljivom rasponu. Jedan zanimljiv termoluminiscentni materijal je klorofon, vrsta fluorita. Neki klorofan može svijetliti u mraku jednostavno od izlaganja tjelesnoj toplini!

Neki fotoluminiscentni materijali blistaju od triboluminescence. Ovdje, vršeći pritisak na materijal daje energiju potrebnu za oslobađanje fotona. Vjeruje se da je postupak uzrokovan razdvajanjem i spajanjem statičkih električnih naboja. Primjeri prirodnih triboluminescentnih materijala uključuju šećer, kvarcni, fluorit, ahat i dijamant.

Dok većina sjajni u mraku oslanjaju se na fosforescenciju jer sjaj traje dugo (satima ili čak danima), javljaju se i drugi luminescentni procesi. Pored fluorescencije, termoluminiscencije i triboluminescencije, postoje i radioluminiscencija (zračenje se osim svjetlosti apsorbira i oslobađa se kao fotoni), kristaloluminescencija (svjetlost se oslobađa tijekom kristalizacije) i sonoluminescencija (apsorpcija zvučnih valova vodi ka svjetlu oslobađanje).

• Franz, Karl A.; Kehr, Wolfgang G.; Siggel, Alfred; Wieczoreck, Jürgen; Adam, Waldemar (2002). "Luminescentni materijali" u Ullmannova enciklopedija industrijske kemije. Wiley-VCH. Weinheim. doi: 10.1002 / 14356007.a15_519
• Roda, Aldo (2010). Kemiluminiscencija i bioluminiscencija: prošlost, sadašnjost i budućnost. Kraljevsko društvo za kemiju.
• Zitoun, D.; Bernaud, L.; Manteghetti, A. (2009). Mikrovalna sinteza dugotrajnog fosfora. J. Chem. Educ. 86. 72-75. doi: 10.1021 / ed086p72