كيف يعمل التوهج في الأشياء المظلمة

هل سبق لك أن تساءلت كيف يعمل التوهج في الأشياء المظلمة؟

أنا أتحدث عن المواد التي تتوهج حقًا بعد إطفاء الأنوار ، وليس تلك التي يتوهج تحت الضوء الأسود أو الأشعة فوق البنفسجية ، التي تحوّل فقط الضوء الخفي عالي الطاقة إلى شكل طاقة أقل مرئي لعينيك. هناك أيضا عناصر توهج بسبب التفاعلات الكيميائية الجارية التي تنتج الضوء ، مثل اللمعان الكيميائي للعصي المتوهجة. هناك أيضا مواد ذات تلألؤ بيولوجي ، حيث يحدث التوهج بسبب التفاعلات البيوكيميائية في الخلايا الحية ، و مواد مشعة متوهجةوالتي قد تنبعث منها الفوتونات أو تتوهج بسبب الحرارة. تتوهج هذه الأشياء ، ولكن ماذا عن الدهانات المتوهجة أو النجوم التي يمكنك لصقها على السقف؟

النجوم والطلاء والخرز البلاستيك المتوهج توهج من الفوسفور. هذه عملية إضاءة ضوئية حيث تمتص المادة الطاقة ثم تطلقها ببطء في شكل ضوء مرئي. مواد الفلورسنت يتوهج عبر عملية مماثلة ، لكن مواد الفلورسنت تطلق الضوء في أجزاء من الثانية أو الثانية ، وهي ليست طويلة بما يكفي للتوهج لمعظم الأغراض العملية.

في الماضي ، تم تصنيع معظم المنتجات المتوهجة في الظلام باستخدام كبريتيد الزنك. يمتص المركب الطاقة ثم يطلقها ببطء بمرور الوقت. لم تكن الطاقة شيئًا حقًا يمكنك رؤيته ، لذلك تمت إضافة مواد كيميائية إضافية تسمى الفوسفور لتعزيز التوهج وإضافة اللون. تأخذ الفوسفور الطاقة وتحولها إلى ضوء مرئي.

يستخدم التوهج الحديث في المادة المظلمة ألومينات السترونتيوم بدلاً من كبريتيد الزنك. يقوم بتخزين وإطلاق الضوء حوالي 10 مرات أكثر من كبريتيد الزنك وتوهجه يدوم لفترة أطول. غالبًا ما يتم إضافة اليوروبيوم الأرضي النادر لتعزيز التوهج. تعتبر الدهانات الحديثة متينة ومقاومة للماء ، لذلك يمكن استخدامها للزينة في الهواء الطلق وجاذبية الصيد وليس فقط المجوهرات والنجوم البلاستيكية.

هناك سببان رئيسيان وراء توهج الأشياء الداكنة في الغالب باللون الأخضر. السبب الأول هو أن العين البشرية حساسة بشكل خاص للضوء الأخضر ، لذلك يبدو اللون الأخضر أكثر لمعانا. يختار المصنعون الفوسفور الذي ينبعث اللون الأخضر للحصول على لمعان واضح.

السبب الآخر هو أن اللون الأخضر هو لون شائع لأن الفوسفور الأكثر شيوعًا وغير السام يضيء باللون الأخضر. يتوهج الفوسفور الأخضر أيضًا لفترة أطول. إنها سلامة واقتصاد بسيطان!

إلى حد ما هناك سبب ثالث هو أن اللون الأخضر هو اللون الأكثر شيوعًا. يمكن أن يمتص الفسفور الأخضر مجموعة واسعة من الأطوال الموجية للضوء لإنتاج توهج ، بحيث يمكن شحن المادة تحت ضوء الشمس أو الضوء الداخلي القوي. تتطلب العديد من الألوان الأخرى للفوسفور أطوال موجية محددة من الضوء للعمل. عادة ، هذا هو ضوء الأشعة فوق البنفسجية. لجعل هذه الألوان تعمل (على سبيل المثال ، الأرجواني) ، تحتاج إلى تعريض المواد المتوهجة لضوء الأشعة فوق البنفسجية. في الواقع ، تفقد بعض الألوان شحنتها عند تعرضها لضوء الشمس أو ضوء النهار ، لذا فهي ليست سهلة أو ممتعة للأشخاص لاستخدامها. الأخضر سهل الشحن ، ويدوم طويلاً ، ومشرق.

ومع ذلك ، فإن اللون الأزرق المائي الحديث ينافس اللون الأخضر في جميع هذه الجوانب. الألوان التي تتطلب طولًا موجيًا معينًا للشحن ، أو لا تتوهج بشكل ساطع ، أو تحتاج إلى إعادة شحن متكررة تشمل الأحمر والأرجواني والبرتقالي. يتم تطوير الفوسفور الجديد دائمًا ، لذلك يمكنك توقع تحسينات مستمرة في المنتجات.

اللمعان الحراري هو إطلاق الضوء من التدفئة. بشكل أساسي ، يتم امتصاص ما يكفي من الأشعة تحت الحمراء لإطلاق الضوء في النطاق المرئي. إحدى المواد المثيرة للاهتمام ذات الإضاءة الحرارية هي الكلوروفون ، وهو نوع من الفلوريت. يمكن أن يتوهج بعض الكلوروفان في الظلام ببساطة من التعرض لحرارة الجسم!

تتوهج بعض المواد المضيئة الضوئية من التوهج ثلاثي البريق. هنا ، يضغط الضغط على مادة الطاقة اللازمة لإطلاق الفوتونات. ويعتقد أن سبب هذه العملية هو فصل الشحنات الكهربائية الساكنة والانضمام إليها. تتضمن أمثلة المواد الطبيعية المتلألئة السكر, كوارتزوالفلوريت والعقيق والماس.

في حين أن معظم مواد متوهجة في الظلام تعتمد على الفوسفور لأن التوهج يستمر لفترة طويلة (ساعات أو حتى أيام) ، تحدث عمليات الإنارة الأخرى. بالإضافة إلى اللمعان ، اللمعان الحراري ، اللمعان ، هناك أيضًا إشعاع ضوئي (يتم امتصاص الإشعاع بجانب الضوء و تطلق كالفوتونات) ، اللمعان البلوري (يتم تحرير الضوء أثناء التبلور) ، والتلألؤ سونولان (امتصاص الموجات الصوتية يؤدي إلى الضوء إطلاق سراح).

• فرانز ، كارل أ. Kehr ، Wolfgang G. سيجل ، ألفريد ؛ Wieczoreck ، Jürgen ؛ آدم ، والديمار (2002). "مواد الانارة" في موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية. وايلي- VCH. وينهايم. دوى: 10.1002 / 14356007.a15_519
• رودا ، ألدو (2010). اللمعان الكيميائي والتلألؤ البيولوجي: الماضي والحاضر والمستقبل. الجمعية الملكية للكيمياء.
• زيتون ، د. بيرناود ، ل. مانتيغيتي ، أ. (2009). توليف الميكروويف لفوسفور طويل الأمد. ج. كيم. تعليم. 86. 72-75. دوى: 10.1021 / ed086p72