چرا برخی مواد معدنی در برابر نور رنگ‌های متفاوتی نشر می‌دهند؟

شاید تاکنون با این پدیده مواجه شده و یا به گوشتان خورده باشد که برخی مواد در برابر تابش نور، رنگ‌های متفاوتی از خود نشر می‌دهند. در این مقاله سعی داریم تا از لحاظ علمی، دلیل این تغییر رنگ مواد معدنی را بررسی کنیم. پس تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید.

این پدیده نخستین بار در قرن نوزدهم کشف شد. زمین‌شناسان در حالی که بر روی مطالعه‌ی دسته‌ای از سنگ‌های معدنی به نام «سودالیت» بودند، به این نتیجه رسیدند که این سنگ‌ها با قرار گرفتن در معرض نورهای با طیف‌های مختلف رنگ‌های مختلفی به خود می‌گیرند.

این خاصیت تغییر رنگ مواد معدنی دقیقا مشابه خاصیتی است که امروزه در عینک‌های فتوکرومیک مشاهده می‌شود. این عینک‌ها هنگامی که در معرض تابش نور خورشید قرار می‌گیرند، تیره می‌شوند و هنگامی که تابش نور متوقف شود، دوباره به رنگ اصلی خود بازمی‌گردند. این خاصیت به نام تنبرسانس «tenebrescence» یا «فتوکرومیسم عکس‌پذیر» شناخته می‌شود.

اما همان‌طور که گفتیم، تنها دسته ای از مواد معدنی هستند که قابلیت بروز چنین پدیده‌ی شگفت‌انگیزی را دارند. یکی از شناخته شده‌‌ترین این سنگ‌های معدنی «هکمنایت‌ها» هستند. این سنگ‌ها، دسته‌ای از سودالیت‌ها هستند که خاصیت تنبرسانس دارند. هنگامی که نور مرئی به این دسته از مواد تابیده می‌شود، رنگ آن‌ها از صورتی به سمت سفید تغییر پیدا می‌کند، اما با توقف تابش نور، رنگ آن‌ها پس از مدتی به حالت اولیه بازمی‌گردد.

اسپودومن یکی از کانی‌های نام آشناست که از خاصیت تنبرسانس بهره می‌برد. این کانی که یکی از منابع اولیه استحصال لیتیوم به شمار می‌رود، با تابش امواج الکترومغناطیسی پر انرژی تیره می‌شود. توگتوپیت یکی دیگر از انواع کانی‌هاست که به رنگ صورتی روشن دیده می‌شود. اما هنگامی که در معرض تابش شدید نور خورشید و یا امواج قوی مثل UV قرار بگیرد، صورتی‌تر می‌شود.

حال که صحبت از مواد تبرسانس شد، بد نیست یک آشنایی کلی با مواد فلوئورسانس نیز داشته باشیم. این خاصیت که تاکنون بارها نام آن را شنیده اید، نباید با خاصیت تنبرسانس اشتباه گرفته شود. مواد فلوئورسانس، با تابش و جذب نور، از خود نور با طول موج متفاوتی ساطع می‌کنند. این مواد، به صورت بیشتر در طبیعت یافت می‌شوند. به طوری که حدود 15 درصد مواد معدنی می‌توانند خاصیت فلوئورسانس داشته باشند

وجود خاصیت فلوئورسانس کمک زیادی به زمین‌شناسان و کاوشگران معدن می‌کند، با وجود این خاصیت آن‌ها می‌توانند با استفاده از امواج فرابنفش، در دل تاریکی معادن به کشف و استحصال این سنگ‌ها بپردازند.

گرچه برخی مواد معدنی به صورت خالص دارای خاصیت فلوئورسانس هستند، معمولا این ویژگی را می‌توان در موادی یافت که دارای ناخالصی هستند. این ناخالصی‌ها با نام فعال‌ساز «Activator» شناخته می‌شوند. کانی‌های منیزیوم، سرب، مس و تیتانیوم از جمله مواردی هستند که مقدار زیادی فعال‌ساز دارند.

یکی از مشتاقان زمین شناسی که در اینستاگرام با نام wild_nrocks شناخته شده است، اقدام به جمع‌آوری و اشتراک‌گذاری عکس‌هایی می‌کند که از نقاط شمال روسیه جمع‌آوری کرده است. برخی از این عکس‌ها بسیار زیبا و جذاب هستند. از تکه‌ی سختی از سودالیت که مانند مواد مذاب می‌درخشد تا تکه سنگ صافی که مانند تخم مرغ در تاریکی می‌درخشد، همگی توجه‌ها را به خود جلب می‌کنند.

منبع

www.mymodernmet.com