Inne własności optyczne

Inne własności optyczne

Luminescencją nazywa się zjawisko „zimnego”, tj. bez podwyższania temperatury, świecenia ciał pod wpływem różnych czynników. W zależności od rodzaju źródła wzbudzającego świecenie wyróżnia się różne rodzaje luminescencji, jak fotoluminescencję, wywołaną światłem dziennym lub o określonej długości fali, czy elektroluminescencję, powstałą pod wpływem promieni katodowych lub promieni Roentgena. Zjawiska świecenia wywołane przez podgrzewanie nazwano termoluminescencją.

W zależności od długości trwania świecenia wyróżnia się fluorescencję i fosforescencję.

Fluorescencja, której nazwa pochodzi od fluorytu, na którym zjawisko to najwcześniej zaobserwowano, jest rodzajem luminescencji, trwającej tylko przez okres naświetlania i zanikającej po jego przerwaniu. Szczególnie piękna jest w białym świetle fluorescencja zielono i niebiesko zabarwionych fluorytów, które fluoryzują fioletowo. Na wielu minerałach występuje piękna i wyraźna fluorescencja przy naświetlaniu niewidzialnym światłem ultrafioletowym.

Fosforescencja różni się tym od fluorescencji, że świecenie ciała (minerału) utrzymuje się przez pewien czas po naświetleniu promieniowaniem wzbudzającym.

Szczególne znaczenie dla badania kamieni szlachetnych ma wywoływanie luminescencji (fluorescencji) przez naświetlanie światłem Ultrafioletowym. W ten sposób można nieraz szybko rozpoznać badane minerały, a także odróżnić kamienie szlachetne będące minerałami (naturalnymi) od otrzymanych w laboratoriach, tj. kamieni syntetycznych. Do tego celu używa się różnych typów lamp kwarcowych, stosowanych w lecznictwie oraz do celów kosmetycznych.

Należy pamiętać o tym, że oko ludzkie jest wrażliwe na światło ultrafioletowe, które — przy dłuższym patrzeniu na źródło promieniowania bez osłony (wystarczą okulary ze zwykłego szkła, które zatrzymują promieniowanie o długości 253 nm) — może spowodować zapalenie oczu, a także przykre oparzenie skóry, jak przy nadmiernym opalaniu się. Należytą ostrożność należy również zachować przy posługiwaniu się aparaturą rentgenowską.

Ostatnio stosuje się naświetlanie promieniowaniem ultrafioletowym o różnej długości fali, okazało się bowiem, że niekiedy naświetlanie promieniowaniem o mniejszej i większej długości fal (w obrębie długości fal światła ultrafioletowego) daje odmienne rezultaty.

Powszechnie wiadomo, że minerały reagują na światło ultrafioletowe niebieską fluorescencją. Diament wykazuje wyraźną fluorescencję barwy niebieskiej (lub fioletowej) przy użyciu światła ultrafioletowego o większej długości fali, natomiast tylko słabo reaguje na ultrafioletowe światło o mniejszej długości fali, co więcej, diamenty dające silną niebieską fluorescencję pod wpływem światła ultrafioletowego wykazują zjawisko fosforescencji barwy żółtej. Diamenty pochodzące z różnych złóż wykazują różne na ogół rodzaje fluorescencji i na tej podstawie można określić ich pochodzenie.

Syntetyczne białe szafiry i spinele, podobnie i białe szkła imitujące kamienie, tylko słabo reagują (lub nie reagują wcale) na promieniowanie światła ultrafioletowego o większej długości fali. Pod wpływem ultrafioletowego promieniowania o mniejszej długości fali syntetyczne białe spinele i niektóre imitacje ze Szkła dają fluorescencję niebieskawobiaławą, gdy syntetyczne białe szafiry zwykle reagują świeceniem raczej ciemnoniebieskim.

Takie kamienie szlachetne, jak rubin, czerwony spinel, aleksandryt i szmaragd, które swe barwy zawdzięczają obecności jonów chromu Cr3+, powinny dać fluorescencję wyraźnie czerwoną. W rzeczywistości tak zachowują się rubin, spinel i aleksandryt, natomiast szmaragd — przy użyciu lampy dającej światło o długiej fali — wykazuje zwykle świecenie zielone (przyczyna tego nie została dotąd wyjaśniona). Zabarwiony domieszkami chromu zielony syntetyczny spinel naśladujący zielony turmalin wywołuje przy użyciu światła ultrafioletowego o większej długości fali świecenie czerwone, natomiast przy promieniowaniu o mniejszej długości fali — świecenie białoniebieskie, charakterystyczne dla większości syntetycznych spineli.

Niejednokrotnie pomocą w odróżnieniu kamieni naturalnych od syntetycznych może być użycie promieni Roentgena. Po zastosowaniu tych promieni syntetyczne białe szafiry mogą wykazywać czerwone świecenie, a białe spinele — świecenie zielone lub niebieskie. Podobnie syntetyczne rubiny, które prawdopodobnie są czystsze od naturalnych i nie zawierają domieszki żelaza, wykazują zjawisko fosforescencji, które nie następuje w przypadku naturalnych rubinów. Nie znajduje to jednak zastosowania w przypadku ostatnio wykonywanych i ulepszonych syntetycznych czerwonych spineli.

Promienie Roentgena znalazły również zastosowanie w badaniach pereł, przy odróżnianiu naturalnych pereł morskich od hodowanych oraz pereł morskich od słodkowodnych.

Mimo pozytywnych wyników uzyskanych przed ponad sześćdziesięciu laty (1920 r.) przez H. Michela i G. Riedla (przy użyciu specjalnej aparatury wiedeńskiej firmy G. L. Hertza) metoda wywoływania lumineseencji promieniami katodowymi nie znalazła powszechnego zastosowania. Badania B. W. Claira wykazały, że promieniowanie katodowe wywołuje u syntetycznych szafirów — w przeciwieństwie do naturalnych — fosforescencję oraz zmianę barwy na brunatną.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *