by Chris Woodford. Utoljára frissítve:

Amikor az éjszaka közepén felébredsz, és nem tudod, hol vagy, nincs megnyugtatóbb, mint az óra világító számlapja. Nem kell lámpát keresnie: elég egy pillantást vetnie a csuklójára, és máris pontosan tudja, mennyi az idő. Az ehhez hasonló órák egész nap világítanak – csak nappal nem vesszük észre kísérteties ragyogásukat. Mitől ragyognak éjszaka, amikor már minden más fényforrás elhalványul?

Fotó: Biolumineszcencia (az óceáni élőlények által keltett kísérteties kék ragyogás) a Kelet-kínai-tengeren, egy hajó oldaláról szemlélve. Jordan Crouch fotója az amerikai haditengerészet jóvoltából.

Mi a lumineszcencia?

A világító egyszerűen azt jelenti, hogy fényt bocsát ki; a legtöbb dolog a világunkban azért bocsát ki fényt, mert eredetileg a Napból származó energiával rendelkezik, amely a legnagyobb, legvilágítóbb dolog, amit látunk.Szigorúan véve, bár a Hold látszólag fényt bocsát ki, valójában nem világít, mert egyszerűen visszaveri a Nap fényét, mint egy óriási sziklatükör. A fényes valójában elég homályos szó. Vitatható, hogy még egy zseblámpa izzó is világít, mert az elektromosságot (elektromos energiát) fénnyé alakítja és felénk világít. De az ehhez hasonló izzók izzanak, és a fényt hőtermeléssel állítják elő. A lumineszcens dolgok ezzel szemben akkor világítanak, amikor az atomjaik olyan folyamat során gerjesztődnek, amelyhez nem vagy csak kevés hőre van szükség.

Fotó: A világító nem azt jelenti, hogy “világít a sötétben”: azt jelenti, hogy egy tárgy olyan fényt bocsát ki, amelyet maga állít elő. Szigorúan véve ez azt jelenti, hogy a Nap (fent) világít, de a Hold (lent) nem.A képek a NASA Goddard Space Flight Center (Nap) és a NASA Jet Propulsion Laboratory (Hold) jóvoltából, a NASA on the Commons-on keresztül.

Mi a különbség a lumineszcencia, a fluoreszcencia és a foszforeszcencia között?

Fotó: Ez a “világító” óra számlapja foszforeszkáló festékkel van bevonva, így világít a sötétben. Meglepően nehéz lefényképezni (csalás nélkül!), mert nagyon kevés fényt bocsát ki.

A fluoreszkáló anyagok azonnal fényt termelnek, amikor a bennük lévő atomok energiát vesznek fel és “gerjesztődnek”. Amikor az atomok visszatérnek a normális állapotba, akár a másodperc százezred része alatt, a gerjesztett energiát apró fényrészecskék, úgynevezett fotonok formájában adják ki. Ha ultraibolya (UV) fényt világítunk egy lopott televízióra vagy fényképezőgépre, akkor láthatatlan tintával írva visszatükröződik valakinek a címe. A tinta fluoreszkáló vegyi anyagokból áll, amelyek elnyelik az UV-fény energiáját, felgerjesztődnek, majd látható fény fotonjaiként adják ki az energiát.Kapcsolja ki az UV-fényt, és a tinta ismét eltűnik. A fényről szóló cikkünkben a funkciódobozban többet olvashat arról, hogy az atomok hogyan termelnek fényt.

Amikor “világító” órákról és festékekről beszélünk, valójában a foszforeszcenciára gondolunk, ami nagyon hasonlít a fluoreszcenciához: az a folyamat, amellyel az energiatakarékos lámpák fényt termelnek.

Fotó: Energiatakarékos kompakt fénycső (CFL). A fluoreszkáló vegyszer egyfajta krétafehér bevonat a vékony üvegcsövek belsejében. Talán észrevetted már, hogy az ilyen lámpák még akkor is világítanak egy kicsit, ha kikapcsoltad őket? A világító órákhoz hasonlóan a foszforkémiai anyagok még egy ideig eléggé gerjesztettek ahhoz, hogy fényt bocsássanak ki, miután stimulálták őket.

A foszforkémiai anyagok nagyjából ugyanúgy működnek, mint a fluoreszkáló anyagok, azzal a különbséggel, hogy az energia elnyelése és a fénykibocsátás között késleltetés van. Néha a foszforeszcencia néhány másodpercig tart a stimuláló energia eltávolítása után; néha – mint a világító órák esetében – órákig. Valószínűleg észrevette már, hogy egy kis időbe telik, amíg egy világító órát energiával “feltöltenek”, mielőtt az világítani kezd a sötétben. Talán azt is észrevette már, hogy a világító órák az éjszaka korai szakaszában világítanak a legjobban. Mire felkel a hajnal, általában elfogy az energiája, és már nem világít.Ez nem igazán meglepő. Egy óra nem tud a semmiből világítani anélkül, hogy ne sértené meg a fizika egyik legalapvetőbb törvényét, az energia megőrzését.