Fluorescerende mineralen - stenen die gloeien

Een van de nieuwste verschijnselen die in musea wordt tentoongesteld, zijn fluorescerende mineralen , of simpelweg: lichtgevende stenen. Deze stenen en rotsen geven een verbluffende show aan het publiek en laten hun kleurschakeringen echt tot hun recht komen. Deze spectaculaire gebeurtenis wordt gecreëerd door wetenschap en licht om mensen te laten genieten van de wonderen van wat de natuur kan scheppen. Maar wat zijn fluorescerende mineralen precies en hoe ontstaat een prachtige regenboog met zoveel kleuren?

Wat zijn fluorescerende mineralen?

Fluorescerende mineralen zijn niet zo bijzonder als het misschien lijkt, maar ze zijn zeker uniek. Alle mineralen hebben het vermogen om licht te reflecteren, waardoor we ze zien en waardoor ze schijnen. Sommige mineralen hebben echter een zeer interessante eigenschap: fluorescentie. Deze mineralen kunnen een kleine hoeveelheid licht tegelijk absorberen en dit vervolgens tijdelijk opslaan. Een moment later wordt het weer vrijgegeven op een andere golflengte. Deze verandering in golflengte stelt de waarnemer in staat om verschillende kleuren in het mineraal te zien. Dit kleurenfestijn is het mooist te zien wanneer de mineralen in het donker worden geplaatst en worden belicht met ultraviolet licht. Tijdens dit proces geven ze zichtbaar licht af.

De sleutel tot deze magische show is fluorescentie. Dit gebeurt wanneer het mineraal wordt belicht met een specifiek licht met een specifieke golflengte. De golflengten die fluorescentie gewoonlijk veroorzaken, zijn röntgenstraling, ultraviolette straling (UV) en kathodestraling. Zodra deze straling op de mineralen wordt gericht, activeert het gevoelige elektronen in de atoomstructuur van het mineraal. Deze geactiveerde elektronen springen vervolgens gedurende korte tijd naar een hogere baan binnen de structuur. Zodra ze terugkeren naar hun oorspronkelijke baan, komt er een kleine hoeveelheid energie vrij in de vorm van licht. Deze vrijgave staat dan bekend als fluorescentie.

Het licht dat vrijkomt, heeft vaak een andere golflengte dan de lichtbron waaraan het mineraal is blootgesteld. Dit is wat de kleurverandering in het mineraal veroorzaakt. De gloed van het gesteente blijft aanhouden zolang het mineraal wordt belicht met het juiste licht van de juiste golflengte.

Geschiedenis van fluorescerende mineralen

De geschiedenis van het fluorescerende mineraal is zeer interessant en gaat terug tot de ^19e eeuw. De eerste persoon die dit fenomeen observeerde, was George Gabriel Stokes in 1852. Hij ontdekte dat fluoriet een blauwe gloed kon produceren die veel verder ging dan violet licht in het kleurenspectrum. Hieraan dankt de term 'fluorescentie' zijn naam. Sindsdien is de term bekend geworden in een breed scala aan vakgebieden en disciplines, zoals biologie, optica, mineralogie en edelsteenkunde.

De meeste mineralen hebben geen opvallende fluorescerende eigenschappen, wat deze mineralen zo uniek maakt. Slechts ongeveer 15% van de mineralen heeft fluorescerende eigenschappen die met het blote oog zichtbaar zijn. Zelfs dan kan het zijn dat sommige mineralen in dat percentage geen gemakkelijk waarneembare fluorescentie vertonen. Fluorescentie treedt meestal op wanneer er 'activatoren' in het mineraal aanwezig zijn. Deze activatoren zijn specifieke onzuiverheden die doorgaans bestaan uit kationen van metalen zoals wolfraam, molybdeen, lood, boor, titanium, mangaan en uranium. Van zeldzame aardmetalen is ook bekend dat ze fluorescerende eigenschappen hebben, waaronder mineralen zoals europium, terbium en yttrium. Andere mineralen die mogelijk fluorescerende eigenschappen vertonen, zijn mineralen die onzuiverheden in de structuur bevatten.

Sommige mineralen kunnen een activator ook afstoten als het niet het juiste soort metaal is. Mineralen zijn mogelijk niet fluorescerend als er ijzer of koper aanwezig is. Deze metalen dempen het effect van fluorescentie volledig en kunnen het effect zelfs volledig tenietdoen. Als je zelf met fluorescentie wilt experimenteren, moet je ervoor zorgen dat deze metalen te allen tijde uit de buurt van de mineralen blijven. Het is beter om de hierboven genoemde metalen te gebruiken voor een verbluffend effect.

Minerale fluorescentiekleur

Over het algemeen fluoresceren mineralen slechts in één kleur, maar er zijn er ook waarvan bekend is dat ze in meer dan één kleur fluoresceren. Calciet kan bijvoorbeeld rood, blauw, wit, roze, groen en oranje kleuren tijdens fluorescentie. Mineralen kunnen ook verschillende kleuren in één enkel exemplaar vertonen. Deze mineralen zijn gebandeerd en vertonen meestal verschillende groeistadia van oudermineralen met verschillende structuren en veranderende samenstellingen. Veel van deze mineralen kunnen verschillende kleuren produceren onder verschillende soorten uv-licht. Onder kortgolvig uv-licht kan het een andere kleur produceren dan wanneer het onder langgolvig uv-licht wordt geplaatst.

Veel specimens die fluoriet bevatten, hebben een sterke fluorescentie. Het is mogelijk dat de waarnemer het naar buiten in het zonlicht en vervolgens weer in de schaduw kan brengen om de kleuren te bekijken. Fluoriet gloeit meestal blauw onder langgolvig en kortgolvig licht, maar er zijn gevallen bekend waarbij het crèmekleurig of wit oplicht. De beste methode om mineralen te laten fluoresceren is het gebruik van uv-licht en een donkere omgeving. Je kunt ook gebruik maken van een lamp van wetenschappelijke kwaliteit die wordt gebruikt bij mineraalonderzoek, maar deze lampen zijn niet zo gemakkelijk of betaalbaar te vinden als uv-licht. Welke lamp je ook kiest, zorg ervoor dat je de juiste oogbescherming draagt en vermijd direct zonlicht op je huid, aangezien dit zonnebrand kan veroorzaken.

In de moderne wereld van vandaag kunnen deze ontwikkelingen op het gebied van 'gloeiende stenen' worden gebruikt voor wetenschappelijke doeleinden in de mineralogie en zelfs petrologie. Geologen kunnen bepaalde soorten olie in stenen vinden door een kleine hoeveelheid uv-licht in de openingen te laten schijnen en naar het licht te kijken dat het uitstraalt. Deze kleine mineralen hebben het vermogen om onze hele wereld te verlichten door simpelweg hun kleuren te laten schijnen.

KOOP JE EIGEN FLUORESCERENDE MINERALEN

Fluorescent Minerals