Флуоресценция
Суть явления флуоресценцией и фосфоресценцией заключается в том, что некоторые электроны в минерале поглощают энергию от этих источников и переходят на более высокий энергетический уровень. Они начинают излучать свет, когда эти электроны начинают возвращаться на свои исходные энергетические уровни. Видимый свет, испускаемый минералами после воздействия ультрафиолета, бывает очень красочным и ярким, и часто может очень отличается от нормального цвета минерала.
Ультрафиолетовым называется любой свет с длиной волны между 10 и 400 нанометров. Это огромный диапазон. Эти волны принято называть ультрафиолетовыми, так как их длины ниже фиолетовой и, следовательно, невидимы. Есть несколько признанных подмножеств ультрафиолетовых световых волн.
Ультрафиолет А (или UVA или длинноволновой UV-свет).
Он широко известен как "черный свет". Большинство людей знакомы с его воздействием, которое заставляет святиться белую одежду в темноте. Это связано с отбеливающими химическими веществами, входящими в состав моющих средств. UVA охватывает длины волн от 400 нм до 315 нм. UVA при воздействии на человека не вызывает солнечных ожогов, хотя это наносит ущерб коллагену содержащемуся в коже человека, что вызывает старение кожи. Он разрушает витамин А в коже и генерирует свободные радикалы, которые могут быть ответственны за большую часть ущерба, который он может вызывать. UVA составляет более 98% от ультрафиолетового солнечного света на поверхности Земли. Он также отвечает за быстрый (при краткосрочном воздействии) загар, что является результатом окисления меланина и его освобождение из клеток кожи. Обратите внимание, что UVA не блокируется большинством солнцезащитных кремов, и не измеряется как фактор солнцезащитного крема SPF.
Ультрафиолет B (UVB или UV-свет средних длин волн)
UVB охватывает длины волн от 315 нм до 280 нм. Длительное воздействие этих волн вызывает солнечные ожоги и повреждения кожи. Так же происходит выработка витамина D, который кожа естественным образом производит в огромных количествах при воздействии UVB. Кожа человека реагирует на UVB, производя больше пигментированных клеток (более крепкий загар), которые создают барьер, эффектно блокирующий ультрафиолетовый свет и предупреждающий повреждения кожи. Обратите внимание, что реакция большинства люминесцентных минералов на UVB (средние волны UV) не описаны, хотя некоторые "черные огни" излучают UVB в качестве одного из компонентов широкого спектра UV -излучения.
Ультрафиолет C (UVC или коротковолновой UV-свет)
UVС охватывает длины волн от 280 нм до 100 нм, хотя свет с длиной волны менее 200 нм сильно поглощается в воздухе кислородом. Обратите внимание, что обычные люминесцентные лампы используют пары ртути, которые излучают в основном свет с длиной волны 254 нм. Внутренняя поверхность трубки покрыта различными минералами, которые флуоресцируя, излучают белый или какой-то другой свет.
Коротковолновые лампы используются коллекционерами для выявления полезных ископаемых. Однако использовать такие лампы надо очень аккуратно, так как смотреть на источник коротковолнового света опасно -это может привести к слепоте. При работе с минералами предпочтительнее использовать лампы, которые могут излучать как длинноволновые, так и коротковолновые волны света, поскольку многие флуоресцентные минералы излучают свет разного цвета при различных длинах волн, а некоторые флуоресцируют только при одной определенной длине волны.
Помните, что чем короче длина волны, тем выше энергия фотонов, и потому более высока и опасна доля радиационного излучения. UVA менее опасно, чем UVB который в свою очередь являются менее опасным, чем UVC. Существуют еще более короткие длины волн ультрафиолета, чем UVC, известные как VUV (вакуумное ультрафиолетовое излучение, EUV и экстремальные UV). Но, к счастью, они поглощаются воздухом. Люди искусственно их получают и используют при электродуговой сварке.
Активирующее вещество отвечает за флуоресценцию в минералах. Но не все образцы имеют этот «активатор». Поэтому для идентификации свойств минералы обрабатывают ультрафиолетовыми лампами. Некоторые кристаллы будут иметь постоянный цвет, которым они будут светиться, в то время как другие минералы могут иметь от 2 и более цветов возможно свечения в зависимости от длины волны воздействующего ультрафиолетового света. В тоже время имея несколько кусков породы одного и того же вида минерала, один образец может светиться, а другой нет.
Таким образом, как может помочь флуоресценция в идентификации минералов?
Флуоресценция не является распространенным явлением и была обнаружена только в некоторых минералах. Если есть два похожих минерала и один из них имеет способность флуоресцировать, то идентифицировать его будет намного проще. Однако, если неизвестный минерал не флуоресцирует, это еще не значит, что он не относится к определяемой группе флуоресцентных минералов.
Цвет
Цвет это первостепенная вещь, на которую вы обращаете внимание, когда смотрите на минерал. Цвет является главной причиной, по которой люди проявляют интерес к минералам. Говоря в общем, цвет не является определяющим качеством в идентификации минералов. И, как правило, цвет может вводить в затруднение и вызывать трудности у коллекционеров при определении к какому классу относится данный образец породы. Бывает так, что минералы разных классов имеют одинаковые цвета. Поэтому очень важно понять, что является определяющим при формировании цвета породы. Это поможет понять особенности минералов более полно.
Цвет минералов зависит от поглощения или отсутствия поглощения различных длин световых волн. Цвет определяется длиной световой волны. Когда чистый белый свет (содержащий все длины волн видимого света) входит в кристалл, некоторые из длин волн могут быть поглощены, в то время как другие длины волн могут отражаться. Если это произойдет, то свет, который будет излучать кристалл, не будет белым, а будет иметь некоторые цвета и оттенки.
Что же поглощает или отражает эти волны? Как правило, это зависит от строения кристаллической решетки и элементов входящих в ее состав. Некоторые элементы имеют электроны, способные поглощать свет определенных длин волн или цветов. Эти волны обеспечивают дополнительной энергией элементы, которые затем излучают излишки полученной энергии в виде волн другой длины и, соответственно, цвета. Энергетическое состояние электрона связано с длиной поглощенной волны. Связи между элементами влияют на энергетическое состояние этих электронов. Поэтому связи между элементами производят различные цвета.
Элементы, которые производят цвет путем поглощения и излучения длинных волн, как правило, переходные металлы. Эти металлы могут участвовать в химических реакциях, происходящих при формировании минералов и влиять на их цвет. Даже если там есть только небольшие следы этих элементов, они все равно могут оказывать влияние на цвет минерала. Один и тот же элемент может производить несколько цветовых решений. Например, медь обычно производит зеленый и синий цвета, а железо - красный и желтый цвет.
1) Адамантный- икрящийся, чистый алмазный блеск, характерный для бриллиантов и других кристаллов.
2) Тусклый – поверхность не отражает падающий свет.
3) Металик – поверхность имеет вид металла.
4) Жемчужный - поверхность имеет вид жемчуга.
5) Шелковистая – поверхность похожа на ткань шелк.
6) Бархат- поверхность похожа на ткань бархат.
7) Черный как смоль - поверхность имеет настолько черный цвет, как у смолы.
8) Восковой - вид застывшего воска.
9) Землистый – вид неровный, шероховатый чем-то напоминает засохшую глину.
Прозрачность, также известна как способность минерала пропускать свет через себя. Есть три способа взаимодействия света с поверхностью вещества:
1) Если свет входит и выходит через поверхность вещества в неизменном виде, то вещество называют прозрачным.
2) Если свет может входить и выходить через поверхность вещества, но при этом наблюдаются нарушения и искажения, то вещество называют полупрозрачным.
3) Если свет не может даже проникнуть в поверхность вещества, то это вещество называют непрозрачным.
Многие прозрачные вещества могут содержать не прозрачные включения, которые будут вызывать искажения света при прохождении луча через вещество. В таком случае вещество из класса «прозрачное» переходит в класс «полупрозрачное»
