|
Люминесценция (флюоресценция) минералов: Явление свечения минералов в ультрафиолетовом свете, является одним из признаков определения некоторых минералов, так и принципом, которым руководствуются при формировании тематических коллекций минералов. Если свечение минерала прекращается сразу после выключения лампы, то оно носит название флюоресценция 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 флюоресцирующим минералом; при нагревании и после облучения ультрафиолетовым светом он фосфоресцирует. Собственно, термин «флюоресценция» происходит именно от названия этого минерала. Объяснить явление свечения минералов в ультрафиолетовом свете можно следующим образом - энергия фотона ультрафиолетового излучения выше, чем у видимого света. Соответственно, когда этот фотон попадает на ион, располагающийся в узле кристаллической решетки минерала, особенно ион нестабильный, то изменение его энергии передается соседям, и происходит "возбуждение" решетки. Эта энергия "возбужденной" решетки и отдается у некоторых минералов обратно, но уже в виде фотонов «послабее», соответственно, несущих электромагнитное излучение в диапазоне видимых длин волн. Вообще люминесценция многих минералов связана с изоморфным вхождением в их решетку примесных ионов-активаторов (люминофоров, фосфоров), замещающих крупные катионы (такие, как Са2+). Но в других случаях способность минералов к люминесценции может вызываться наличием дефектов кристаллической структуры, т.е. центров люминесценции (прямая аналогия с центрами окраски минералов), а также являться свойством самой кристаллической решетки, результатом возбуждения слагающих ее атомов (ионов). Разные минералы, по разному светятся или не светятся в коротковолновом, средневолновом и длинноволновом ультрафиолетовом свете, так как в их состав, входят химические элементы, имеющие не завершенные электронные оболочки атомов, которые по разному возбуждаются от излучений разной длины волн. Цвет люминесценции обусловлен чаще всего тем, каким активатором (люминофором) она вызывается, а также зависит (как и в случае окраски самих минералов) от координационного числа люминесцирующих катионов, от длины их связей с соседними ионами и соответственно от силы их кристаллического поля. Например, ион Мn2+ может, в зависимости от координационного числа, проявлять то зеленую (при КЧ=4), то красную (при КЧ=6) люминесценцию. На цвет люминесценции других фосфоров, таких как иттрий и лантаноиды, ионы Cr3+ или Mn4+ , локальная кристаллическая структура вокруг них не оказывают существенного влияния. У некоторых минералов люминофорами служат не отдельные ионы, а комплексные анионные радикалы (например, у вольфраматов, титанатов, ниобатов, ванадатов). В частности, за люминесценцию шеелита "ответствен" комплексный анион [WO4]2.
Примеры фотографий люминесцетных минералов:
|
||||||||
