Luminiscence minerálů

Luminiscence je schopnost některých látek, tzv. luminiforů, světélkovat po dodání energie. Při dodání dostatečného množství energie elektronu v obalu atomu dojde k jeho přeskoku na vyšší energetickou hladinu. Po určité době dojde k návratu elektronu na původní energetickou hladinu. Tento seskok je doprovázen uvolněním fotonu o vlnové délce dané rozdílem obou energetických hladin. Za příznivých okolností je vlnová délka tohoto záření v rozmezí 380 – 780 nm, takže ji vnímáme jako viditelné světlo. Pokud dojde k seskoku elektronu a vyzáření světla po velmi krátké době, prakticky současně s dodáním energie (po řádově 0,000 000 001 s), mluvíme o fluorescenci. Nastane-li světelná emise po delší době od dodání energie, jde o  fosforescenci.

Schopnost luminiscence může být dána stavbou elektronových obalů některých atomů (např. prvky vzácných zemin) nebo může být důsledkem poruch v krystalové mřížce některých minerálů, tzv. krystalofosforů. Luminiscence může být způsobena různými druhy dodávané energie. Termoluniscence je způsobována slabým zahřátím některých vzorků některých minerálů (kalcit, fluorit, diamant). Elektrickým proudem může být vyvolána elektroluminiscence, chemickými reakcemi (např. oxidací) chemoluminiscence, mechanickou energií (drcením a lámáním některých krystalů) triboluminiscence. Při krystalizaci některých látek z roztoků vzniká krystaloluminiscence. Nejrozšířenějším a v praxi nejdůležitějším druhem luminiscence je fotoluminiscence.

Fotoluminiscence
je druh luminiscence vyvolaný energií dopadajícího elektromagnetického záření. Řídí se Stokesovým zákonem, podle něhož má vybuzené světelné záření vždy větší vlnovou délku (menší energii) než budící záření. Proto lze luminiscenci vyvolat jen výjimečně viditelným světlem, obvykle je třeba použít ultrafialové nebo rentgenové záření. Fotoluminiscenci lze někdy vyvolat i proudem elektronů (katodové paprsky). Charakteristické luminiscenční barvy některých minerálů (obvykle luminiskují jen některé vzorky těchto minerálů!) jsou uvedeny v tab. 5.1.

Tabulka 5.1: Luminiscenční barvy některých minerálů

Význam luminiscence
Luminiscence v ultrafialovém světle je důležitým identifikačním znakem některých minerálů (scheelit, willemit, uranové slídy). V mineralogii se k tomuto účelu nejčastěji používají stacionární či přenosné UV-lampy se dvěma vlnovými rozsahy produkovaného záření. Na luminiscenci minerálů v katodových paprscích je založena analytická metoda katodoluniscence. V technice se luminiscence uplatňuje velmi široce – např. osvětlovací technika (zářivky a výbojky), elektronika (detektory záření, zesilovače elektromagnetického záření, obrazovky), konstrukce laserů atd.).

další »»