Как работает Glow in the Dark Stuff

Вы когда-нибудь задумывались, как работает свет в темноте?

Я говорю о материалах, которые действительно светятся после того, как вы выключите свет, а не о тех, которые светиться под черным светом или ультрафиолетовый свет, который на самом деле просто превращает невидимый высокоэнергетический свет в низкоэнергетическую форму, видимую вашим глазам. Есть также предметы, которые светятся из-за продолжающихся химических реакций, которые производят свет, такие как хемилюминесценция светящихся палочек. Есть также биолюминесцентные материалы, где свечение вызывается биохимическими реакциями в живых клетках, и светящиеся радиоактивные материалы, которые могут излучать фотоны или светиться из-за тепла. Эти вещи светятся, но как насчет светящихся красок или звезд, которые можно наклеить на потолок?

Звезды и краски и светящиеся пластиковые шарики свечение от фосфоресценции. Это фотолюминесцентный процесс, при котором материал поглощает энергию, а затем медленно высвобождает ее в виде видимого света.

В прошлом большинство светящихся в темноте продуктов изготавливалось с использованием сульфида цинка. Соединение поглощало энергию и затем постепенно высвобождало ее. Энергия не была чем-то, что вы могли видеть, поэтому были добавлены дополнительные химические вещества, называемые люминофорами, для усиления свечения и добавления цвета. Люминофоры берут энергию и преобразуют ее в видимый свет.

Современный светящийся в темноте материал использует алюминат стронция вместо сульфида цинка. Он сохраняет и выпускает примерно в 10 раз больше света, чем сульфид цинка, и его свечение длится дольше. Редкоземельный европий часто добавляют для усиления свечения. Современные краски долговечны и водостойки, поэтому их можно использовать для наружных украшений и рыболовных приманок, а не только для украшений и пластиковых звезд.

Есть две основные причины, почему светящиеся в темноте вещи в основном светятся зеленым. Первая причина в том, что человеческий глаз особенно чувствителен к зеленому свету, поэтому зеленый цвет кажется нам наиболее ярким. Производители выбирают люминофоры, излучающие зеленый цвет, чтобы получить наиболее яркое видимое свечение.

Другой причиной, по которой зеленый цвет является распространенным, является то, что наиболее распространенный доступный и нетоксичный люминофор светится зеленым. Зеленый люминофор также светится дольше всего. Это просто безопасность и экономичность!

В какой-то степени существует третья причина, по которой зеленый является наиболее распространенным цветом. Зеленый люминофор может поглощать свет в широком диапазоне длин волн, создавая свечение, поэтому материал можно заряжать под воздействием солнечного света или сильного внутреннего света. Многие другие цвета люминофоров требуют определенных длин волн света для работы. Обычно это ультрафиолетовый свет. Чтобы заставить эти цвета работать (например, фиолетовый), вам нужно подвергать светящийся материал ультрафиолетовому излучению. На самом деле, некоторые цвета теряют заряд при воздействии солнечного света или дневного света, поэтому им не так легко и весело пользоваться. Зеленый легко заряжать, долго и ярко.

Тем не менее, современный аква-синий цвет конкурирует с зеленым во всех этих аспектах. Цвета, которые требуют определенной длины волны для зарядки, не светятся ярко или требуют частой перезарядки, включают красный, фиолетовый и оранжевый. Новые люминофоры постоянно разрабатываются, поэтому вы можете ожидать постоянного улучшения продуктов.

Термолюминесценция - это освобождение света от нагрева. В основном, достаточно инфракрасного излучения поглощается, чтобы выпустить свет в видимом диапазоне. Одним интересным термолюминесцентным материалом является хлорофон, тип флюорита. Некоторые хлорофаны могут светиться в темноте просто под воздействием тепла тела!

Некоторые фотолюминесцентные материалы светятся от триболюминесценции. Здесь оказание давления на материал придает энергию, необходимую для высвобождения фотонов. Считается, что процесс вызван разделением и объединением статических электрических зарядов. Примеры природных триболюминесцентных материалов включают сахар, кварц, флюорит, агат и алмаз.

Хотя большинство светящиеся в темноте материалы полагаться на фосфоресценцию, потому что свечение длится долгое время (часы или даже дни), происходят другие люминесцентные процессы. В дополнение к флуоресценции, термолюминесценции и триболюминесценции, есть также радиолюминесценция (излучение помимо света поглощается и выделяется в виде фотонов), кристаллуминесценция (свет выделяется во время кристаллизации) и сонолюминесценция (поглощение звуковых волн приводит к свету выпуск).

• Франц, Карл А.; Kehr, Wolfgang G.; Сиггель, Альфред; Вечорек, Юрген; Адам, Вальдемар (2002). "Люминесцентные материалы" в Энциклопедия промышленной химии Ульмана. Wiley-VCH. Weinheim. doi: 10.1002 / 14356007.a15_519
• Рода, Альдо (2010). Хемилюминесценция и биолюминесценция: прошлое, настоящее и будущее. Королевское химическое общество.
• Зитун Д.; Берно, Л.; Мантегетти, А. (2009). Микроволновый синтез длительного люминофора. J. Химреагент общеобразовательный. 86. 72-75. doi: 10.1021 / ed086p72