Triboluminescence ist ein optisches Phänomen, in dem Licht erzeugt wird, wenn Material auseinander gerissen, gerissen, gekratzt, zerquetscht oder gerieben wird (sieh tribology) durch das Brechen von chemischen Obligationen im Material. Das Phänomen wird nicht völlig verstanden, aber scheint, durch die Trennung und Wiedervereinigung von elektrischen Anklagen verursacht zu werden. Der Begriff kommt aus dem Griechen  (um zu reiben), und das lateinische Lumen (Licht). Triboluminescence kann beobachtet werden, wenn man Zuckerkristalle (besonders Wint-O-Green Lebensretter) bricht und klebende Bänder schält.

Triboluminescence wird häufig als ein Synonym für fractoluminescence (ein manchmal gebrauchter Begriff verwendet, wenn man sich nur bezieht, um sich ausgestrahlt von zerbrochenen Kristallen zu entzünden). Triboluminescence unterscheidet sich von piezoluminescence darin ein piezoluminescent Material strahlt Licht aus, wenn es im Vergleich mit dem gebrochenen deformiert wird. Das sind Beispiele von mechanoluminescence, der Lumineszenz ist, die sich aus jeder mechanischen Handlung auf einem Festkörper ergibt.

Geschichte

Uncompahgre Ute Inder

Die Uncompahgre Ute Inder vom Zentralen Colorado sind eine der ersten dokumentierten Gruppen von Leuten in der Welt, die die Anwendung von mechanoluminescence das Beteiligen des Gebrauches von Quarzkristallen zugeschrieben ist, um Licht zu erzeugen. Der Ute hat spezielle feierliche Rasseln gebaut, die vom Rohleder von Büffel gemacht sind, das sie mit klaren Quarzkristallen gefüllt haben, die von den Bergen Colorados und Utahs gesammelt sind. Als die Rasseln nachts während Zeremonien geschüttelt wurden, verbergen sich die Reibung und mechanische Betonung der Quarzkristalle, die zusammen erzeugte Blitze des durch den lichtdurchlässigen Büffel sichtbaren Lichtes zusammenpressen.

Spätere Beschreibungen

Die erste registrierte Beobachtung wird dem englischen Gelehrten Francis Bacon zugeschrieben, als er in seinen 1620 Novum Organum registriert hat, dass "Es weithin bekannt ist, dass der ganze Zucker, entweder kandiert oder Ebene, wenn es, hart sein, wenn gebrochen oder gekratzt in der Dunkelheit funkeln wird." Der Wissenschaftler Robert Boyle hat auch über etwas von seiner Arbeit an triboluminescence 1663 berichtet. Gegen Ende der 1790er Jahre hat Zuckerproduktion begonnen, mehr raffinierte Zuckerkristalle zu erzeugen. Diese Kristalle wurden in einen großen festen Kegel für den Transport und Verkauf gebildet. Dieser feste Kegel von Zucker musste in verwendbare Klötze mit einem als Zuckerkneifen bekannten Gerät gebrochen werden. Leute haben begonnen zu bemerken, dass weil Zucker in niedrigen leichten, winzigen Ausbrüchen von Licht "gekniffen" wurde, waren sichtbar.

Ein historisch wichtiges Beispiel von triboluminescence ist in Paris 1675 vorgekommen. Astronom Jean-Felix Picard hat bemerkt, dass sein Barometer in der Dunkelheit glühte, als er es getragen hat. Sein Barometer hat aus einer Glastube bestanden, die mit Quecksilber teilweise gefüllt wurde. Wann auch immer das Quecksilber von der Glastube abgerutscht ist, würde der leere Raum über dem Quecksilber glühen. Während sie dieses Phänomen untersucht haben, haben Forscher entdeckt, dass statische Elektrizität Unterdruckluft veranlassen konnte zu glühen. Diese Entdeckung hat die Möglichkeit der elektrischen Beleuchtung offenbart.

Mechanismus der Handlung

Material-Wissenschaftler haben ein volles Verstehen der Wirkung noch nicht erreicht, aber die aktuelle Theorie von triboluminescence - gestützt auf crystallographic, spektroskopischen und anderen experimentellen Beweisen - besteht darin, dass auf Bruch von asymmetrischen Materialien Anklage getrennt wird. Wenn sich die Anklagen wiederverbinden, ionisiert die elektrische Entladung die Umgebungsluft, einen Blitz des Lichtes verursachend. Forschung weist weiter darauf hin, dass Kristalle, die triboluminescence zeigen, an Symmetrie Mangel haben müssen (um Anklage-Trennung zu erlauben), und schlechte Leiter sein. Jedoch gibt es Substanzen, die diese Regel brechen, und die Asymmetrie nicht besitzen, noch triboluminescence irgendwie zeigen. Es wird gedacht, dass diese Materialien Unreinheiten enthalten, die Eigenschaften der Asymmetrie zur Substanz zuteilen. Viel von der neuen Arbeit an triboluminescence wurde von Linda M. Sweeting an der Universität von Towson getan.

Beispiele

Ein Diamant kann beginnen zu glühen, während er gerieben wird. Das geschieht gelegentlich mit Diamanten, während eine Seite Boden ist oder der Diamant während des Schneidprozesses gesägt wird. Diamanten können fluoresce Blau oder Rot. Einige andere Felsen sind triboluminescent, Licht, wenn gerieben, zusammen ausstrahlend.

Gewöhnliches Reibungsband ("Tesafilm") zeigt eine glühende Linie, wo das Ende des Bandes von der Rolle weggezogen wird. 1953 haben sowjetische Wissenschaftler zuerst bemerkt, dass die Unschale einer Rolle des Bandes in einem Vakuum Röntgenstrahlen erzeugt hat. Der Mechanismus der Röntgenstrahl-Generation wurde weiter 2008 studiert.

Viele selbstklebende Postumschläge werden ein blaues Glühen, wenn geöffnet, in der Dunkelheit oder in Bedingungen des niedrigen Lichtes erzeugen.

Außerdem, wenn Zuckerkristalle zerquetscht werden, werden winzige elektrische Felder geschaffen, positive und negative Anklagen trennend, die dann Funken schaffen, während sie versuchen sich wieder zu vereinigen. Wint-O-Green Lebensretter arbeiten besonders gut, um solche Funken zu schaffen, weil Moosbeere-Öl (Methyl salicylate) Leuchtstoff-ist und ultraviolettes Licht ins blaue Licht umwandelt.

Einige Band-Hilfsstreifbänder und Atmen Richtige Streifbänder glühen auch bläulich-grün, wenn ausgewickelt, schnell.

Puder in Gel-Kapseln können Blitze des Lichtes ausstrahlen, die in der Dunkelheit sichtbar sind. Es kann einen Unterschied machen, wie das Puder ist. L-Tryptophan ist eine Schlaf-Hilfe und wesentliche Aminosäure. Die Hausmarke von L-Tryptophan Gel-Kapseln vom US-Kettenladen-Vitamin Shoppe tut das, wenn sie aus der Flasche geschüttelt wird.

Fractoluminescence

Fractoluminescence wird häufig als ein Synonym für triboluminescence verwendet. Es ist die Emission des Lichtes vom Bruch (anstatt zu reiben) eines Kristalls, aber häufig zu zerbrechen, kommt mit der Reibung vor. Abhängig von atomarer und molekularer Zusammensetzung des Kristalls, wenn der Kristall eine Anklage-Trennung zerbricht, kann vorkommen, eine Seite von zerbrochenem Kristall positiv beladen und die andere negativ beladene Seite machend. Wie in triboluminescence, wenn die Anklage-Trennung auf ein genug großes elektrisches Potenzial hinausläuft, kann eine Entladung über die Lücke und durch das Badebenzin zwischen den Schnittstellen vorkommen. Das Potenzial, an dem das vorkommt, hängt von den dielektrischen Eigenschaften des Badebenzins ab.

Dieses Phänomen kann durch das Entfernen des Eises von einem Gefrierschrank in einem dunkel gemachten Zimmer unter Bedingungen demonstriert werden, in denen das Eis krachende Töne von der plötzlichen Thermalvergrößerung macht. Wenn das umgebende Licht dunkel genug ist, können Blitze des weißen Lichtes vom krachenden Eis beobachtet werden.

Siehe auch

• Piezoelectricity
• Erdbeben-Licht
• Martín Gil Jesús und Martín Gil Francisco J. "Triboluminescence von neuen uranyl Salzen", Zeitschrift der Chemischen Ausbildung, 1978, 55 (5):340.

Außenverbindungen

• Seite auf "Moosbeere-Süßigkeiten und anderen triboluminescent Materialien" von der Universitätsabteilung von Towson der Chemie durch Dr Sweeting.
• 1997-Artikel von Wissenschaftsnachrichten, die die Arbeit von Dr Sweeting erklären.
• 2006-Artikel "Sound science behind glowing sugar" über PhysicsWeb.
• Korrelation zwischen Nanosekunde-Röntgenstrahl-Blitzen und Reibung des Stock-Gleitens im sich abschälenden Band. Natur 455, 1089-1092 (am 23. Oktober 2008)