Светящиеся в темноте порошки, светящиеся палочки, веревки и т. д. – все это забавные примеры продуктов, использующих люминесценцию, но знаете ли вы, как это работает?
Наука за светом в темноте
«Светиться в темноте» относится к нескольким различным наукам, включая:
- Фотолюминесценция по определению – это испускание света молекулой или атомом, которые поглотили электромагнитную энергию. . Примеры включают флуоресцентные и фосфоресцентные материалы. Наборы светящихся в темноте пластиковых созвездий, которые вы наклеиваете на стену или потолок, являются примером продукта на основе фотолюминесценции.
- Биолюминесценция – это продукт на основе фотолюминесценции. свет, излучаемый живыми организмами с помощью внутренней химической реакции (представьте себе глубоководных существ).
- Хемилюминесценция – это излучение света без выделения тепла в результате химическая реакция (например, светящиеся палочки),
- Радиолюминесценция создается за счет бомбардировки ионизирующим излучением.
Хемилюминесценция и фотолюминесценция лежат в основе большинства светящихся в темноте продуктов. По словам профессоров Университета Альфреда, «четкое различие между химической люминесценцией и фотолюминесценцией состоит в том, что для того, чтобы свет работал через химическую люминесценцию, должна происходить химическая реакция. Однако во время фотолюминесценции свет выделяется без химической реакции.
История свечения в темноте
Фосфор и его различные соединения – это фосфоресцентные материалы или материалы, светящиеся в темноте. Еще до того, как мы узнали о фосфоре, его светящиеся свойства были описаны в древних письменах. Самые старые известные письменные наблюдения были сделаны в Китае, начиная с 1000 г. до н.э., относительно светлячков и светлячков. В 1602 году Винченцо Качароло обнаружил светящиеся фосфором «Болонские камни» недалеко от Болоньи, Италия. Это открытие положило начало первому научному исследованию фотолюминесценции.
Впервые фосфор был выделен в 1669 году немецким врачом Хеннигом Брандом. алхимик, пытавшийся превратить металлы в гол г, когда он выделил фосфор. Все светящиеся в темноте продукты фотолюминесценции содержат люминофор. Чтобы сделать светящуюся в темноте игрушку, производители игрушек используют люминофор, который заряжается нормальным светом и имеет очень долгую стойкость (время, в течение которого он светится). Сульфид цинка и алюминат стронция – два наиболее часто используемых люминофора.
Glowsticks
На «Хемилюминесцентные сигнальные устройства» было выдано несколько патентов. “в начале семидесятых годов, которые использовались для военно-морской сигнализации. Изобретатели Кларенс Гиллиам и Томас Холл запатентовали первое химическое осветительное устройство в октябре 1973 года (патент 3,764,796). Однако неясно, кто запатентовал самую первую светящуюся палочку, предназначенную для игр..
В декабре 1977 года изобретателю Ричарду Тейлору Ван Зандту был выдан патент на химическое световое устройство (Патент США 4064428). В конструкции Зандта впервые в пластиковую трубку был добавлен стальной шар, который при встряхивании разбивал стеклянную ампулу и запускал химическую реакцию. На основе этой конструкции было построено множество игрушечных светящихся палочек.
Современная наука о свечении в темноте
Фотолюминесцентная спектроскопия – это метод бесконтактный неразрушающий метод исследования электронной структуры материалов. Это запатентованная технология, разработанная Тихоокеанской северо-западной национальной лабораторией, в которой используются материалы с небольшими органическими молекулами для создания органических светоизлучающих устройств (OLED) и другой электроники.
Тайваньские ученые говорят, что вывели трех свиней, которые «светятся в темноте».