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摩擦ルミネセンス： 摩擦ルミネセンスのYouTubeビデオデモ。 2個の乳白色のクォーツを使用して、いくつかのフラッシュを生成します。摩擦ルミネセンスを示す他の鉱物を簡単に見つけることができます。すべての結晶性物質の約50％が特性を示します。デモを自分で行う場合は、安全メガネをお勧めします。
摩擦発光とは何ですか？
摩擦ルミネセンスは、材料が摩擦、衝撃、または破損を受けたときに生成される閃光です。この現象は、フラクトルミネセンスおよびメカノルミネセンスとしても知られています。摩擦ルミネセンスは鉱物によく見られます。結晶材料の約50％が特性を示すと考えられています。また、多くの非結晶材料でも観察されます。
摩擦ルミネセンス： 摩擦ルミネセンスのYouTubeビデオデモ。 2個の乳白色のクォーツを使用して、いくつかのフラッシュを生成します。摩擦ルミネセンスを示す他の鉱物を簡単に見つけることができます。すべての結晶性物質の約50％が特性を示します。デモを自分で行う場合は、安全メガネをお勧めします。
摩擦ルミネセンスを実証する方法
摩擦ルミネセンスを観察する非常に簡単な方法は、わずかな力で簡単に保持してこすれるのに十分な大きさの2つの乳白色の石英の小石を取得することです。暗い部屋に連れて行き、暗闇の中に数分間立ち、目が暗闇に順応するようにします。完全な暗闇は必要ありませんが、光が少ないほど良いでしょう。
石英の片方を左手で持ち、もう片方を右手で持ちます。クォーツの片方の端をもう一方の端にしっかりと押し付け、強い圧力をかけながら、大きなマッチを打つために使用するのと同じような動きで、表面を素早くドラッグします。弱虫にしないでください。しっかりと圧力をかけながら、一方の小石をもう一方の小石の表面にすばやくドラッグします。これを適切に行うと、摩擦発光性のクォーツ片がある場合、半透明のクォーツに深く浸透する短い閃光が見られます。
さまざまな速度、さまざまな圧力、およびドラッグの方向を試して、光のフラッシュを最大化します。いくつかの標本は、それらを一緒に強打したり、互いに擦ったりすると、少量の光を生成します。また、さまざまな鉱物を試して、それらが摩擦発光するかどうかを確認することもできます。おそらく、プロパティを示す多くの鉱物を見つけるでしょう。
鉱物について学ぶ最良の方法は、小さな標本のコレクションを調べて、その標本を処理、検査、および観察できることです。安価なミネラルコレクションは、ストアで入手できます。
鉱物の摩擦ルミネセンス
摩擦ルミネセンスは石英に存在します。ただし、現象の強さは標本ごとに異なります。摩擦ルミネセンスは、閃亜鉛鉱、蛍石、方解石、白雲母、および多くの長石鉱物でよく知られています。一般的なオパールの標本の中には、明るいオレンジ色の閃光を発するものがあります。
いくつかの標本を自分でテストします。安全メガネを着用することを忘れないでください、そしてこのテストがあなたの標本を傷つけることに注意してください。おそらく、摩擦発光するさまざまな鉱物の標本をたくさん発見するでしょう。透明または非常に半透明の標本を使用すると、閃光が最も明るくなることがわかりました。これらの標本により、光が深く浸透し、フラッシュが観察しやすくなります。
何年もの間、岩のこぎりで宝石原石を切断したり、ダイヤモンドホイールで形を整えたりする際に、閃光が観察されました。元々、この光は白熱（高温の物体からの光の放射）であると考えていましたが、今ではその光の少なくとも一部が摩擦発光であると考えています。
摩擦ルミネセンスは、鉱物の同定に使用するのに適した特性ではありません。鉱物の標本の中には、特性を示すものとそうでないものがあります。
なぜ光が発生するのですか？
摩擦ルミネセンスの現象はよくわかっていません。一部の研究者は、材料をひっかいたりぶつけたりすると、材料内の電子を励起するエネルギーの入力を提供すると考えています。電子が励起状態から落ちると、閃光が発生します。他の人は、摩擦ルミネセンスは雷に似ており、材料に加えられた力によって生成された電流によって引き起こされると信じています。電流は材料を通過し、結晶内に閉じ込められたガス分子が発光します。
摩擦発光鉱物によって生成される光の閃光は通常、白またはオレンジですが、他の色も可能です。一部の光は人間の可視スペクトル外の波長を持つ可能性があるため、生成される光のすべてが表示されない場合があります。
Wint O Green Lifesavers？
青い摩擦ルミネセンスを示す興味深い材料は、Wint O Green Lifesaversです。暗い部屋でペンチで押しつぶすと、素敵な青い閃光が見えるはずです。キャンディーの結晶糖は摩擦発光の原因であると考えられており、サリチル酸メチル（冬緑の香味料）は青色の蛍光を発します。他の多くのタイプのハードシュガーキャンディは、摩擦発光を示します。
トライボルミネッセンスの実用例
構造の損傷を検出するために、摩擦発光材料を使用できます。摩擦発光材料が複合材料に埋め込まれている場合、複合材料が構造的な破損を経験し始めると、それらは光を生成します。センサーが光を検出し、障害が発生したことを報告します。多くの複合材料は、完全な破損よりもずっと前に微視的なレベルで破損し始めるため、この監視は初期段階で破損を検出できます。
これらの方法は実装に費用がかかり、初期段階の障害を検出することで価値を大幅に節約できる機器でのみ使用できます。これらの方法が使用される可能性のある場所は、宇宙船、航空機、海軍艦艇、建物、ダム、橋などの重要な構造物の構成部品です。