Kaip daiktai švyti tamsoje?

Švytėjimas tamsoje, dar vadinamas liuminescencija, paprastai yra paprastas chemijos dalykas. Kai kurios cheminės medžiagos kaupia energiją, kai yra veikiamos šviesoje, tada lėtai išleidžia tą energiją, dėl kurios jos išskiria nedidelį kiekį šviesos ir taip švyti. Kitos cheminės medžiagos reaguos viena su kita, todėl jų elektronai susijaudins, ir jie švytės, kai tie elektronai išskiria energiją. Radioaktyvieji elementai taip pat gali būti naudojami daiktams švytėti. Šie trys būdai, kaip daiktai švyti tamsoje, yra žinomi kaip fosforescencija, chemiliuminescencija ir radioliuminescencija.

Pavyzdžiai

Sakoma, kad objektas šviečia tamsoje, kai skleidžia šviesą neprijungdamas prie maitinimo šaltinio, pavyzdžiui, elektros srovės ar akumuliatoriaus, ir neišskirdamas daugiau nei nedidelio šilumos kiekio. Pavyzdžiui, apšviestas degtukas, žibintuvėlio lemputė ar mobiliojo telefono ekranas gali skleisti šviesą tamsoje, bet nebūtų sakoma, kad šviečia tamsoje. Mechaninio laikrodžio rodyklės, žaislai, dažai ir nauji gaminiai yra pavyzdžiai dalykų, kurie kartais šviečia tamsoje.

Fosforescencija

Labiausiai paplitęs būdas tamsoje šviesti objektą yra naudoti chemikalus, vadinamas fosforu, kad išgautų šviesą. Objektai, padengti šiomis cheminėmis medžiagomis, turi būti veikiami šviesoje, kad jie galėtų švytėti tamsoje. Šviesa suteikia energijos fosforams ir sužadina jų elektronus. Kadangi elektronai pamažu praranda šią papildomą energiją, energijos išleidimas sukuria šviesą, kuri paprastai yra šiek tiek blanki.

Mokslininkai laboratorijoje sukūrė daug fosforo, tačiau cinko sulfidas ir stroncio aliuminatas yra dažniausiai naudojami tamsoje šviečiantiems gaminiams. Stroncio aliuminatas yra naujesnė technologija, o jo švytėjimas išlieka ilgiau. Cheminės medžiagos dažnai sumaišomos su plastiku, kuris formuojamas į tamsoje šviečiantį objektą arba pridedamas prie kitos medžiagos, kad būtų sukurti, pavyzdžiui, švytintys dažai ar makiažas.

Chemiliuminescencija

Kitas būdas priversti objektus švyti tamsoje yra cheminė reakcija. Dvi cheminės medžiagos yra sumaišomos, o dėl susidariusios reakcijos elektronai susijaudina ir pereina į aukštesnį energijos lygį. Kai elektronai grįžta į normalų lygį, jie išskiria energiją ir sukuria švytėjimą. Tai yra reakcijos tipas, naudojamas kuriant šviesą švytėjimo lazdelėse.

Radioliuminescencija
Kai kurie daiktai švytės, nereikės būti veikiami šviesos arba „įkrauti“. Šie gaminiai vis dar naudoja fosforą, kad sukurtų švytėjimą, tačiau jie į junginį prideda radioaktyvaus elemento, pavyzdžiui, radžio. Radioaktyvusis elementas skleidžia nedidelius spinduliuotės kiekius, kurių nepakanka, kad būtų pavojinga, kuri nuolat įkrauna fosforą taip pat, kaip šviesa. Spinduliuotės įkrauti fosforai paprastai naudojami laikrodžių rodyklėse, kurios turi šviesti kelias valandas po to, kai išjungiama šviesa – pavyzdžiui, jei jo savininkui reikia patikrinti laiką vidury nakties.
Bioliuminescencija
Daugelis gyvų organizmų gali švyti tamsoje dėl cheminių reakcijų. Kai kuriuose yra visų chemikalų, reikalingų švytėti, o kiti švytės reaguojant į aplinkos elementą, pvz., deguonį. Ugnialapiai, švytintys kirminai, vandenyno gilumoje gyvenantys padarai ir tam tikrų rūšių grybai yra tarp gyvūnų ir augalų, kurie gali švytėti. Kai kuriais atvejais, pavyzdžiui, giliavandenių būtybių atveju, bioliuminescencija yra vienintelis šviesos šaltinis. Kiti gyvūnai ir augalai šviečia apsaugos, maskavimosi tikslais, norėdami pritraukti draugus ar dėl kitų priežasčių.