矿物质中的荧光

方解石中的荧光晶片 -  Shortwave UV,Franklin NJ

什么是荧光?

让荧光发生一些漂亮的科学。所有光线都是由某种能量产生的。 两种熟悉的光线是白炽和发光。白炽灯是来自热能的光,例如太阳,灯泡,炉灶,炉子,火等。发光是在没有热量的情况下产生光的,通常通过动作或反应:当它破裂时,WINT-O-绿色寿命节省火花除了,照明虫在腹部透过化学反应,静电在那里产生闪烁’■对电荷的不平衡。

We'对吸收光产生的发光类型 - 特别是紫外线感兴趣。 这称为光致发光,分为两类,荧光和磷光。

典型的荧光矿物质包括:金属石,方解石,萤石,奶油,硅藻土,钠矾土,威士铁和锆石。 但几乎任何矿物都可以"辉光"在紫外线下,具有正确的条件。大多数矿物质在纯净时不发荧光(像斯皮特这样的矿物质是一个例外)。杂质,通常被称为"激活者",导致矿物质荧光。不同量的不同活化剂以及其他杂质(如铁)以及不同颜色的相同矿物质,或根本不荧光。矿物中的活化剂和淬火剂的量/类型确定荧光颜色和亮度。

白光矿物展示总是充足,带有明亮的灯光,提供美味的颜色,使他们对收藏家有吸引力。 但有些矿物质有一个独特的财产 - 一种隐藏的颜色彩虹,仅透露使用特殊的紫外线灯。 虽然UV光对人眼看不见,但这些特殊"荧光矿物质"通过在彩虹的每种颜色中释放可见光并发光,对UV光反应。该属性称为荧光。 ​

方解石 - 墨西哥PalmarejoIne

来自Oxford Dictionaries:

"荧光是由于诸如X射线或紫外光的较短波长的入射辐射而从某些物质产生的可见或不可见的辐射。"

“磷光是以与荧光相似的辐射的发射,但在较长的时间表上,使得励磁后的排放仍在继续”

斯托克'S转移引起荧光

原子核周围的电子通过UV光激发到更高的状态。 当它们失去这种能量时,它们会回到较低的状态并发光。

荧光威士炼和方解石 - 短波紫外线 - 澳大利亚普通帕锌矿

是时候兴奋了!

在暴露于紫外线时,一些岩石中的原子暂时"兴奋的"通过较短的波长(紫外线)光。 结果,每个原子的电子被踢出其低能量"地面"国家变成更高的能量"兴奋的"状态。 但它们很少是小的电子;他们不'长期以来一直兴奋。一旦它们变得钻孔,电子返回到它们的低能量状态,从而使电量过剩,较长,波长光。 此过程一遍又一遍,直到UV灯关闭。   With 磷光矿物质,电子是真实的慢,以倒回它们的低能量状态,并且在UV光线关闭后一段时间内继续在一段时间内放出可见光。 除了少数例外,发射光的能量比不可见的紫外线激发光更低的精力充沛(更长,可见波长)。 For more in-depth 研究,阅读"斯托克s Shift." - //en.wikipedia.org/wiki/Stokes_shift.  如果您对乔治斯托克爵士的爵士,他的论文于1852年发表了兴趣,则在此发布了他的研究的完整PDF -  浅谈光可润滑的变化

荧光威士炼和方解石 - 短波紫外线
Puttapa Zinc Mine,澳大利亚

电磁谱内的UV
什么是紫外线(UV)?

 

紫外线灯是荧光矿物质爱好的主要支柱。 这些灯在该领域用于收集这些美丽的矿物质,是一个必不可少的工具。  紫外线灯不仅被霍比斯主义者用来寻找这些宝藏,而且过去已被探矿者使用,以找到矿物质等  荧光矿物质铀白岩 - 主要用于许多目的的主要矿石(参见此博客文章更多放射性矿物质). 在富兰克林NJ紫外线的初期,紫外线灯光是定位矿石静脉的重要工具。

最广泛用于观察荧光的电磁辐射的形式是紫外线辐射,如a所产生的"黑光"或紫外线灯。紫外线是电磁光谱的部分,其位于可见光谱的紫色边缘,并且具有100至400nm之间的波长。

注意:400nm是紫外线结束和可见光开始的地方,但最近的讨论透露,大多数人可以看到380nm,我们的灯光中使用的UV带通滤波器从380nm到400nm中的显着量。 From the icnirp.: "光辐射可见的波长范围没有尖锐的边界。这里,使用380nm至780nm的波长带。具有UV波长范围的重叠,其延伸到400nm,并在上部范围内用红外线。"  这可能是很多的地方"蓝色流血"尽管使用适当的紫外线灯和过滤器,请播出。

荧光矿物也可以在暴露于紫外光后改变它们的天然色。 通过暴露于UV(或其他能源),能够改变这种可逆颜色的那些,没有任何改变它们的必要组合物,据说是欠危险(来自拉丁语–Tenebrae,意思阴影或黑暗)。 有时应用的另一个术语是光致伦语–在光子能量存在下进行颜色变化的材料(例如含有在阳光下自动变暗的银盐的眼镜)。 日常生活中的促老荧光的其他例子包括透光器,窗户/百叶窗,甚至珠宝  (see "什么是令人聊天"在发光笔记博客中)。

UV频谱进一步分为范围:

  • UVA:315-400nm.

  • UVB:280-315nm.

  • UVC:200-280nm

  • 真空紫外线(VUV):100-200nm

荧光芳香晶体 -  SW,MW,LW

来自西西里岛,意大利的金条
显示由SW,MW照亮,
顺序和lw。

UV来源

 

对于荧光矿物收集器,有三种有用的紫外线波长;龙波,中空和短波。少数矿物荧光在所有波长中荧光相同的颜色,其他人只能在一个波长(通常是SW)中发出荧光,而其他荧光在不同波长中的不同颜色荧光。

(可以找到更多关于紫外线矿灯这里。)

龙波(LW)  - (又名 -  Blacklight)与短波相比,只有相对较少的矿物质荧光荧光波(也许只有15%)。有时,两者之间可以观察到荧光颜色的显着差异。 LongWave UV最接近可见光,是大多数人熟悉的紫外线的类型(每个人都已见过 "黑灯" 在迪斯科斯舞厅使用的灯泡,以点亮海报等)。光线很容易通过大多数类型的玻璃和塑料。因此,与短波相比,龙波灯相当便宜 - 滤光器明显便宜。 Examples 可以通过使用使用数据库来查看"龙波荧光矿物类别".

最近,LED技术的进步导致了各种朗波韦紫外LED。 许多人的力量相当弱,有些非常昂贵,但在所有技术中,这些产品将继续提高并降低价格。 使用今天可用的一些较高功率的LW LED可见惊人的结果;一些人建立了LW手电筒,这在白天允许探索,并在荧光灯下引起通常观察到的荧光。 一个新的手电筒,配有复印猫,已经打击市场带来强大而实惠 LED表现对群众。 或许有一天,固态短波紫外线光线将是荧光灯泡的实用替代品。 可以找到关于LW LED和灯光的更多信息这里这里. 检查一下强大的长波显示照明系统。

筛选  - 虽然紫外线是"无形的",用于产生UV光的灯泡(全LW,MW和SW)发出大量的蓝色/白色可见光。必须阻塞这种可见光(通常由一块过滤"黑色玻璃 ")因此光不会压倒荧光。龙波过滤器相对便宜 - 实际上,一些荧光灯具有内置过滤器(如常见"黑灯 fluorescent bulb"用来照亮海报和"辉光"产品。 即使是LW LED也会产生太多可见光。

一个普通的长波 用于矿物荧光的UV源是一种特殊的白色磷光体涂层的BLB灯泡,与外部可见光堵塞过滤器(但最近LW LED先进到了它们显着的点"外面"任何等同的荧光灯泡)。虽然这种方法比使用普通的黑灯灯泡更昂贵,但它提供了更纯净的UV光,允许较少可见光掩盖荧光。 应该注意的是,LW灯泡(和LED)有不同的波长,产生350nm,365nm等。 365nm似乎是"标准"LW波长用于矿物质,但观察波长的轻微变化可能会有意为。

中华(MW)  - 中空紫外线光谱位于长波和短波之间。 Midwave UV通过透明玻璃部分终止,就像短波紫外线一样。 Midwave UV通过现有的短波紫外线过滤器通过,并且由于中空灯(管)变得更加容易获得,因此开始注意中华紫外线下的矿物质的性质。

在MW下,在LW或SW下没有表现出强烈荧光的某些矿物质。偶尔可能发生颜色变化,或者可以看到荧光,其中在其他两个灯下观察到无。  Examples 可以通过使用使用数据库来查看"中华荧光矿物类别".

短波(SW)  - Shortwave UV是最流行的光源,用于显示荧光矿物。 SW荧光的矿物质的数量超过LW或MW荧光的人数超过那些。但SW照明所需的灯(灯泡和过滤器)的昂贵程度更为昂贵。  Examples 可以通过使用使用数据库来查看"短波荧光矿物类别".

短波紫外线几乎完全由大多数形式的玻璃或塑料停止。必须在短波管中使用石英或二氧化硅玻璃,使短波紫外线逸出。随着时间的推移,SW紫外线可以覆盖灯组件中使用的短波滤波器。这称为阳光化。另外,紫外线光源具有在使用数百小时后失去输出功率的趋势;加热和重复开/关骑行可以进一步降低一些灯。

除了SW灯泡外,必须使用可见光阻塞过滤器来仅允许SW UV通过。 最好的过滤器是由日本公司Hoya Optics制造的。 该过滤玻璃非常昂贵,是良好的UV灯的心脏。

一些短波灯泡产生大量臭氧 (主要用于水灭菌)。 臭氧有那个中午"雷雨"气味并且可能是刺激性的(或数量甚至有害)。 更糟糕的是,它可以在灯罩中建立起来 block UV.  有两种类型的UVC灯泡 - 低臭氧(有些人会说"没有臭氧"但实际上,他们仍然产生一点臭氧) 和臭氧产生。臭氧气味是从灯泡中引起的,但发电灯泡将非常强大,并且在我们的爱好中真正有用。 不要使用灯泡意味着生产臭氧。 

下图显示了最常用的带通滤波器的传输性能 - Hoya U325C(紫外线传输,可见光):(点击放大图像)。

HOYA U-325C带通滤波器的传输图
 
 
荧光矿物爱好


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