UV-minerály I.díl

 Proč minerály svítí v UV?

Všechny minerály mají schopnost odrážet světlo. To je to, co je činí viditelné pro lidské oko. Některé minerály mají zajímavou fyzikální vlastnost známou jako "fluorescence". Tyto minerály mají schopnost dočasně absorbovat malé množství světla a o okamžik později uvolní malé množství světla jiné vlnové délky. Tato změna vlnové délky způsobuje dočasné barevnou změnu minerálu v oku lidského pozorovatele. Změna barvy fluorescenčních minerálů je nejokázalejší, když se osvítí ve tmě působením ultrafialového světla (které je mimo spektrum viditelné lidmi) a uvolňují viditelné světlo. Na fotografii je příklad tohoto jevu.

Zelený willemit,červenooranžový kalcit a modrý smithsonit v UV-C .

Fluorescence

K fluorescenci v minerálech dochází, když je vzorek vystaven zaření o specifických vlnových délkách. Ultrafialové (UV) záření, rentgenové záření, IR záření a katodové záření jsou typické druhy světla, které spouštějí fluorescenci. Tyto typy světla mají schopnost nabudit citlivé elektrony v atomové struktuře minerálu. Tyto excitované elektrony se dočasně dostanou na vyšší valenci uvnitř atomové struktury nerostu . Pokud se tyto elektrony sestupují zpět na svou původní orbitu, dojde k vyzaření malého množství energie ve formě světla. Tato verze světla je známá jako fluorescence. Vlnová délka světla uvolněná z fluorescenčního minerálu je často zřetelně odlišná od vlnové délce dopadajícího světla. To vytváří viditelné změny v barvě minerálu. Tato "záře" pokračuje tak dlouho, dokud je minerál osvětlena světlem o vhodné vlnové délce.

Diagram, který ukazuje, jak fotony a elektrony interagují za vzniku fluorescence

Jak častá je fluorescence minerálů ?

Většina minerálů nemá znatelnou fluorescenci. Asi jen 15% minerálních látek má fluorescenci, která je viditelná pro lidi. K fluorescenci obvykle dochází, pokud jsou přítomna v minerálu specifická příměs "aktivátor". Tyto aktivátory jsou obvykle kationty kovů, jako je: wolframu, molybdenu, olovo, bor, titan, mangan, uran a chrómu. Prvky vzácných zemin, jako je například europium, terbium, dysprosium, yttrium přispívají k fluorescenčnímu jevu. Fluorescence může být také způsobena strukturálními nedostatky krystalů nebo organickými nečistotami.

Uranopilit v denním světle a v UV-AB zaření 

Kromě "aktivačních" příměsí, existují i příměsy s tlumivým účinkem "blokanty" na fluorescenci. Jsou-li železo nebo měď přítomné v minerálech jako příměsi, mohou snížit nebo eliminovat fluorescenci daného minerálu.

Většina minerálů má při osvitu UV jednu barvu. Přibližně 10% fluorescenčních minerálů emituje více barev, např. kalcit svítí červeně, modře, bíle, růžově, zeleně a oranžově. U některých minerálů je prokázána vícebarevná fluorescence na jednom vzorku. Jedná se většinou o vrstevnaté minerály, které vykazují několik etap růstu z matečných roztoků s měnícím se chemickým složením. Často minerály emitují jednu barvu pod krátkovlnným UV světlem a jinou barvu při ozáření dlouho vlnným UV zářením.

Další ukázky jevu v předchozím članku Fluority z Rogerley Mine.

be continue...