Люминисценция

Явление Люминисценции

Люминесценцией минерала называется оптический эффект, который проявляется в способности выделять световые волны, видимые невооруженным глазом. Название имеет латинский корень «люмен», что в переводе значит: свет. Данное явление является частным случаем флуоресценции. Возникает при освещении солнцем или ультрафиолетовой лампой.

Явление люминесценции.
Явление люминесценции

Природа явления

Подобное свечение впервые было обнаружено у камня флюорита. Который в течение некоторого времени способен излучать свет, даже после помещение его в темное место. Люминесценцию отдаленно сравнивают с фосфором, где внешнее выделение световых волн является следствием внутренних химических процессов.

флюорит
Флюорит

Почему некоторые камни светятся

Причинами появляющегося света являются:

  • Внутренние химические реакции;
  • Дефекты кристаллической решетки минерала.

Катализаторами проходящих внутри химических процессов выступают примеси. Дело в том, что ионы некоторых веществ не только порождают свечение, но и определяют его оттенок. Это частицы таких элементов: как:

  • Хром;
  • Марганец;
  • Молибден;
  • Вольфрам;
  • Уран.
Свечение частиц урана
Свечение частиц урана

Концентрация содержания указанных примесей зависит от места нахождения самоцветов. Минералы одного и того же вида, но добываемые в разных частях мира, могут иметь отличающийся состав химических элементов. Соответственно, будут проявлять люминесценцию по-разному. Железо является веществом, подавляющим свечение. Даже незначительный процент его содержания лишает минерал свойств выделять световые волны.

Какие камни светятся

Люминесценция бывает нескольких видов:

  • Триболюминесценция, или свечение вследствие разрушения кристаллических решеток элементов. Проявляется у кальцита, доломита, магнезита, кварца, велоганита;
  • Термолюминисценция. Возникает при нагревании флюорита, кальцита. Аналогичный эффект можно увидеть при охлаждении вульфенита.
  • Фосворесценция, или эффект накопления света. Ее в разной степени проявляют: фосфор, кальцит, колеманит, сфалерит, виллемит.

Оттенки минералов

В ультрафиолете минералы светятся по-разному:

  • Красный оттенок у шпинеля, эвкриптита, корунда и рубина;
  • Желтый или оранжевый оттенок у циркона, кальцита, арагонита, гипса, каменного угля, барита;
  • Фиолетовый выделяет флюорит, апатит;
  • Синий цвет у алмазов, шеелита, и шпинели.
Фото кальцит (слева), шеелит (справа)
Кальцит (слева), шеелит (справа)

Показатели люминесценции

Исследования драгоценных минералов проводятся при их облучении ультрафиолетом. При этом измеряется, как длинноволновый, так и коротковолновый диапазоны световых волн. Дело в том, что некоторые самоцветы проявляют эффект люминесценции только в одном их указанных диапазонов.

Способность к свечению является одним из критериев оценки драгоценных камней. Не всегда видимо невооруженному глазу, но хорошо заметное измерительному прибору.

Люминесценция алмаза
Люминесценция алмаза

Свечение синтетических камней

Явление люминесценции имеет важное практическое значение для диагностики минералов и выявления их подделок. Так как синтетические минералы могут светиться, подобно настоящим, чтобы их выявить требуется рентген облучение. Например, жемчуг, добытый в море, после прекращения воздействия облучения, не будет светиться, в отличие пресноводного. С учетом того, что для создания лучших копий жемчуга используют перламутр раковин пресноводных моллюсков, то при обработке рентгеном, они проявят свою ненатуральность.