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蛍光鉱物： 最も壮観な博物館の展示の1つは、紫外線で照らされた蛍光岩と鉱物で満たされた暗い部屋です。彼らは驚くほど鮮やかな色の配列で輝きます-通常の照明の条件下での岩の色とは対照的です。紫外線はこれらのミネラルを活性化し、さまざまな色の可視光を一時的に放出させます。この発光は「蛍光」として知られています。上記の素晴らしい写真は、蛍光鉱物のコレクションを示しています。 Hannes Grobe博士によって作成され、ウィキメディアコモンズコレクションの一部です。写真は、クリエイティブコモンズライセンスの下で使用されています。
蛍光ミネラルキー： このスケッチは、このページの上部にある大きなカラー画像の蛍光岩と鉱物の鍵です。各標本の蛍光鉱物は次のとおりです。1.セルサイト、バライト-モロッコ。 2.スカポライト-カナダ; 3.ハーディストナイト（青）、方解石（赤）、ウィレマイト（緑）-ニュージャージー; 4.ドロマイト-スウェーデン; 5.アダマイト-メキシコ; 6.灰重石-未知の地域。 7. gate-ユタ; 8.トレモライト-ニューヨーク; 9.ウィレマイト-ニュージャージー; 10.ドロマイト-スウェーデン; 11.蛍石、方解石-スイス; 12.方解石-ルーマニア; 13.流紋岩-未知の場所。 14.ドロマイト-スウェーデン; 15.ウィレマイト（緑）、方解石（赤）、フランクリナイト、ロードナイト-ニュージャージー; 16.ユークリプタイト-ジンバブエ; 17.方解石-ドイツ; 18.セプター結節の方解石-ユタ州。 19.蛍石-イギリス; 20.方解石-スウェーデン; 21.方解石、ドロマイト-サルデーニャ; 22.ドリップストーン-トルコ; 23.灰重石-未知の場所。 24.アラゴナイト-シチリア。 25.ベニトアイト-カリフォルニア; 26.クォーツジオード-ドイツ; 27.ドロマイト、鉄鉱石-スウェーデン。 28.不明。 29.合成コランダム。 30. Powellite-インド; 31.ハイアライト（オパール）-ハンガリー; 32.ユーディアライトのブラソバイト-カナダ; 33.スパー方解石-メキシコ; 34.マンガノカルサイト？ -スウェーデン; 35.クリノハイドライト、ハーディストナイト、ウィレマイト、カルサイト-ニュージャージー; 36.方解石-スイス; 37.アパタイト、ディオプサイド-アメリカ合衆国; 38.ドロストーン-スウェーデン; 39.蛍石-イギリス; 40.マンガノカルサイト-ペルー; 41.脈石の閃亜鉛鉱を伴う半H石-ドイツ; 42.不明。 43.不明。 44.不明。 45.ドロマイト-スウェーデン; 46.カルセドニー-産地不明。 47ウィレマイト、方解石-ニュージャージー。この画像はDr. Hannes Grobeによって作成され、Wikimedia Commonsコレクションの一部です。ここでは、クリエイティブコモンズライセンスの下で使用されています。
蛍光鉱物とは何ですか？
すべてのミネラルには、光を反射する能力があります。それはそれらを人間の目に見えるようにするものです。一部の鉱物には、「蛍光」として知られる興味深い物理的特性があります。これらのミネラルには、少量の光を一時的に吸収する能力があり、瞬時に異なる波長の少量の光を放出します。この波長の変化は、人間の観察者の目のミネラルの一時的な色の変化を引き起こします。
蛍光鉱物の色の変化は、暗闇の中で紫外線（人間には見えない）に照らされ、可視光を放出するときに最も顕著です。上の写真はこの現象の例です。
蛍光の仕組み： 光子と電子が相互作用して蛍光現象を引き起こす様子を示す図。
蛍光の詳細
鉱物が特定の波長の光で照らされると、蛍光が発生します。紫外線（UV）、X線、および陰極線は、蛍光を引き起こす典型的な種類の光です。これらのタイプの光には、鉱物の原子構造内の影響を受けやすい電子を励起する能力があります。これらの励起された電子は、一時的に鉱物の原子構造内のより高い軌道にジャンプします。それらの電子が元の軌道に戻ると、少量のエネルギーが光の形で放出されます。この光の放出は蛍光として知られています。
蛍光鉱物から放出される光の波長は、しばしば入射光の波長とは明らかに異なります。これにより、ミネラルの色に目に見える変化が生じます。この「輝き」は、鉱物が適切な波長の光で照らされている限り続きます。
どのくらいのミネラルが紫外線で蛍光を発しますか？
ほとんどのミネラルには顕著な蛍光はありません。ミネラルの約15％だけが、人間に見える蛍光を発しており、それらのミネラルの一部の標本は蛍光を発しません。蛍光は通常、「活性化剤」として知られる特定の不純物がミネラル内に存在する場合に発生します。これらの活性剤は通常、タングステン、モリブデン、鉛、ホウ素、チタン、マンガン、ウラン、クロムなどの金属のカチオンです。ユウロピウム、テルビウム、ジスプロシウム、イットリウムなどの希土類元素も蛍光現象に寄与することが知られています。蛍光は、結晶構造の欠陥や有機不純物によっても発生します。
「活性化剤」不純物に加えて、一部の不純物は蛍光を減衰させる効果があります。不純物として鉄または銅が存在する場合、それらは蛍光を低減または排除する可能性があります。さらに、活性化鉱物が大量に存在する場合、蛍光効果を低下させる可能性があります。
ほとんどのミネラルは単色の蛍光を発します。他のミネラルには複数の蛍光色があります。方解石は、赤、青、白、ピンク、緑、オレンジの蛍光を発することが知られています。いくつかの鉱物は、単一の標本で複数の色の蛍光を示すことが知られています。これらは、組成が変化する親溶液から数段階の成長を示す縞状鉱物である場合があります。多くのミネラルは、短波長の紫外線で1色を発し、長波の紫外線で別の色を発します。
蛍石： 通常の光（上）と短波紫外線下（下）の蛍石のタンブル研磨された標本。蛍光は、化学組成に関連している可能性のある、普通の光の中での鉱物の色とバンディング構造に関連しているように見えます。
蛍石：オリジナルの「蛍光鉱物」
鉱物の蛍光を観察した最初の人の1人は1852年のジョージガブリエルストークスです。彼は、「スペクトルの紫の端を越えて」目に見えない光で照らされたときに蛍石が青いグローを生成する能力に注目しました。彼はこの現象を蛍石鉱物にちなんで「蛍光」と呼んだ。この名前は、鉱物学、宝石学、生物学、光学、商業照明、その他多くの分野で広く受け入れられています。
蛍石の多くの標本は、観察者がそれらを外に持ち出し、日光に当て、日陰に移動して色の変化を見ることができるほど十分に強い蛍光を持っています。このレベルの蛍光を発するのはわずかなミネラルだけです。蛍石は通常、短波および長波の光の下で青紫色に光ります。一部の標本は、クリーム色または白色を発することが知られています。多くの標本は蛍光を発しません。蛍石の蛍光は、イットリウム、ユーロピウム、サマリウム、または活性剤としての有機材料の存在によって引き起こされると考えられています。
蛍光ダグウェイジオード： 多くのDugwayジオードには蛍光鉱物が含まれており、UV光の下で見事なディスプレイを生成します！ SpiritRock Shopによる標本と写真。
蛍光ジオード？
一部の人々は内部に蛍光鉱物を含むジオードを発見したことを知って驚くかもしれません。ユタ州ダグウェイのコミュニティの近くにあるダグウェイジオードの一部には、微量のウランによって引き起こされるライムグリーンの蛍光を発する玉髄が並んでいます。
ダグウェイジオードは別の理由で素晴らしいです。彼らは数百万年前に流紋岩層のガスポケットに形成されました。その後、約2万年前、彼らは氷河湖の海岸線に沿った波の作用によって浸食され、数マイル移動して最終的に湖の堆積物で休息しました。今日、人々はそれらを掘り起こし、ジオードや蛍光鉱物のコレクションに追加します。
UVランプ： 蛍光鉱物の表示に使用される3つの趣味グレードの紫外線ランプ。左上には、小さな「懐中電灯」スタイルのランプがあり、長波の紫外線を生成し、ポケットに簡単に収まるほど小さくなっています。右上には、小さな携帯用短波ランプがあります。下部のランプは、長波と短波の両方の光を生成します。 2つのウィンドウは、可視光を除去する厚いガラスフィルターです。大きなランプは、写真を撮るときに使用するのに十分な強さです。 UVランプを使用するときは、UV遮断メガネまたはゴーグルを常に着用してください。
蛍光鉱物を見るためのランプ
蛍光鉱物の配置と調査に使用されるランプは、ノベルティストアで販売されている紫外線ランプ（「ブラックライト」と呼ばれる）とは大きく異なります。ノベルティストアランプは、次の2つの理由で鉱物の研究には適していません。1）長波紫外線を発する（ほとんどの蛍光鉱物は短波紫外線に反応する）。および、2）正確な観察を妨げるかなりの量の可視光を放出しますが、新規使用には問題ありません。
科学グレードのランプは、さまざまな波長で製造されています。上記の表は、蛍光鉱物の研究に最もよく使用される波長範囲とその一般的な略語を示しています。
蛍光鉱物に関する2つの優れた入門書は、Stuart Schneiderによる、「蛍光鉱物の収集」と「蛍光鉱物の世界」です。これらの本はわかりやすい言語で書かれており、それぞれに通常の光と異なる波長の紫外線下で蛍光鉱物を示すカラー写真の素晴らしいコレクションがあります。それらは蛍光鉱物について学ぶのに最適で、貴重な参考書として役立ちます。
その他の発光特性
蛍光は、鉱物が示す可能性のあるいくつかの発光特性の1つです。その他の発光特性は次のとおりです。
リン光蛍光では、入ってくる光子によって励起された電子がより高いエネルギーレベルに跳ね上がり、ほんの一瞬だけそこにとどまってから基底状態に戻って蛍光を発します。燐光では、電子は、落下する前に長時間にわたって励起状態の軌道にとどまります。蛍光を発する鉱物は、光源がオフになると白熱を停止します。リン光のある鉱物は、光源がオフになった後、短時間光ります。時々燐光性の鉱物には、方解石、天青石、コールマナイト、蛍石、閃亜鉛鉱、およびウイレマイトが含まれます。
熱ルミネセンス熱ルミネッセンスは、加熱されると少量の光を発する鉱物の能力です。この加熱は、摂氏50〜200度という低い温度まで可能性があります-白熱の温度よりはるかに低いです。アパタイト、方解石、クロロファン、蛍石、レピドライト、スカポライト、およびいくつかの長石は、時折熱発光します。
トリボロミンセンス一部のミネラルは、機械的エネルギーが加えられると発光します。これらのミネラルは、叩かれたり、押しつぶされたり、引っかかれたり、壊れたりすると輝きます。この光は、鉱物構造内で結合が破壊された結果です。放射される光の量は非常に少なく、暗所での注意深い観察がしばしば必要です。時には摩擦発光を示す鉱物には、アンブリゴナイト、方解石、蛍石、レピドライト、ペクトライト、石英、閃亜鉛鉱、およびいくつかの長石が含まれます。