Фосфоресценция
Продолжаем разговор. В данном видео показана фосфоресценция. По сути она работает точно так же, как флуоресценция, то есть, поглощает падающее излучение и возвращает излучение меньшей энергии.
Механизм возбуждения электрона: поглощение внешнего излучения.
В чем же разница между флуоресценцией и фосфоресценцией? После возбуждения электрон попадает на верхний энергетический уровень и находится там некоторое время, после чего падает обратно на нижний уровень, излучая при этом частичку света - фотон.
Отличие в том, что время нахождения электрона наверху при флуоресценции составляет наносекунды (то есть, для нас излучение фотона происходит мгновенно), а вот при фосфоресценции это время составляет секунды (то есть, излучение фотона происходит с заметной задержкой). Наблюдателю кажется, будто фосфоресцирующий материал накапливает свет и постепенно его отдает.
На явлении фосфоресценции есть много различных светящихся игрушек. Мне лично нравится вот такая простенькая.
И в третьем видео показаны 'игры с энергией'. Для того, чтобы электрон возбудился на более высокий уровень, необходимо дать ему свет строго определенной энергии. Красный свет имеет меньшую энергию по сравнению с зеленым, а зеленый меньшую по сравнению с синим. Поэтому чтобы фосфоресцирующий материал начал светиться зеленым, необходимо дать ему как минимум синий свет, иначе энергии не хватит.
Предыдущие посты данного раздела:
1. Флуоресценция
P.S. Больше таких постов можно найти на моем телеграм-канале. Ноль рекламы, 100% физики.
P.P.S. По всем вопросам - Alexjuriev3142@gmail.com
Флуоресценция
После поста с триболюминесценцией я подумал, что мне интересно посмотреть каждый вид люминесценции в отдельности и показать вам.
В данном видео показана флуоресценция в интересном минерале под названием содалит в ультрафиолетовом свете.
А во втором видеоматериале показана флуоресценция эозина, флуоресцеина и родамина. Также в ультрафиолете.
Механизм возбуждения электрона: поглощение внешнего излучения.
Флуоресценция заключается в том, что тело поглощает какое-либо внешнее излучение и часть его мгновенно переизлучает обратно. Например, содалит в первом видео поглощает ультрафиолетовое излучение и создает оранжевый свет, энергия которого меньше по сравнению с ультрафиолетом.
+++++
И для интересующихся разберемся кратко - в чем суть люминесценции вообще?
Как известно, в атомах находятся электроны. Изначально электроны находятся в основном состоянии, то есть, в состоянии с 'нулевой' энергией. Однако путем различных механизмов можно заставить электрон приобрести энергию и перейти в возбужденное состояние. Например, атомы можно осветить, и при выполнении определенных условий электрон поглотит энергию света и возбудится.
Электрон переходит из основного в возбужденное состояние
Электроны не любят находиться в возбужденном состоянии, поэтому они стремятся сбросить энергию, и делают это посредством излучения света. Именно это излучение, которое мы с вами можем наблюдать, и называется люминесценцией.
Электрон переходит из возбужденного в основное состояние
Итак, для наблюдения люминесценции необходимо возбудить электрон каким-либо образом и подождать, пока он не скинет энергию в виде света.
По большей части все виды люминесценции отличаются способом возбуждения электронов - свет, разряд, звук, химические процессы и другие.
Важным моментом данной физики является тот факт, что принимать и испускать электрон может не любую энергию, а строго ограниченный набор значений. Можно это сравнить с лестницей. Я могу шагнуть на 1-2-3 ступеньки, но шагнуть на 2.3 ступеньки у меня не получится. Электронные уровни устроены аналогичным образом с единственным отличием - все ступеньки имеют разную высоту.
Электронные уровни
P.S. Больше таких постов можно найти на моем телеграм-канале. Ноль рекламы, 100% физики.
P.P.S. По всем вопросам - Alexjuriev3142@gmail.com
Говорят, если гуманитарий пройдет это головоломку до конца, он может считать себя технарем
А еще получит ачивку в профиль. Рискнете?
Триболюминесценция: красота разрушения
Существует в физике очень интересный эффект - триболюминесценция. Если говорить простыми словами, то это свечение вещества, возникающее при механической деформации.
Общая причина возникновения эффекта заключается в том, что при разрушении части вещества приобретают противоположные заряды, и проскакивающие между ними искры вызывают наблюдаемое свечение.
В видео показана вспышка, возникающая при разрушении очень прочного стекла - капли Руперта.
Триболюминесценция может наблюдаться в таких простых веществах, как кварц, лед, алмаз и даже в самом обычном сахаре. Для этого достаточно постучать по сахару молотком в темной комнате.
И покажу совсем экзотическое и в то же время повседневное проявление триболюминесценции. Дамы и господа! Когда вы разматываете самый обычный скотч, то в месте отрыва возникает *барабанная дробь* рентгеновское излучение! Да, то самое, которое используют, чтобы смотреть наши кости, легкие и прочие невыступающие части тела.
В видеоматериале показана специальная машинка, которая равномерно разматывает скотч. Рядом установлен специальный беленький экран, который светится синим, если в него попадает рентгеновское излучение (сам по себе рентген для нас невидим). В момент раскручивания мы видим яркое свечение, и счетчик Гейгера регистрирует большой поток частиц.
Поскольку рентгеновское излучение поглощается кислородом в воздухе (в видео машинка находится в вакуумной емкости), то для нас скотч не опасен. Наверное.
P.S. Больше таких постов можно найти на моем телеграм-канале. Ноль рекламы, 100% физики.
P.P.S Пост специально для ждуна @Green1Shark
Лесная LED-подсветка. Люминесцентные грибы
Бонжур, господавры. Давненько я ничего не выкладывал, пора порадовать вас спорами.
Часто Япония является местом обитания всякой интересной дичи. Например, многострадального изобретателя синего диода Сюдзи Накамуры, ну или вот:
Слизень Морская овечка. И это не рисунок, а фото. Она зелёная не просто так. Обожралась растений и хлорофилствует, как растение.
Ну и почему бы не грибы, которые светятся? Легко.
Большинство из них базидиомицеты. Несмотря на то, что именно этот класс содержит подавляющее большинство съедобных грибов, желающих проверять съедобность люминесцентных грибов найдётся немного, почему-то 😒.
Однако не все светящиеся грибы токсичны и несъедобны. Panellus stipticus действует как слабительное. И кстати, он обитает не только в Японии, но и по всей планете в умеренных климатических зонах. Занимательно, что органолептические свойства варьируются в зависимости от ареала обитания. Его вкус был описан как кислый, едкий или вяжущий.
Panellus stipticus при дневном свете:
Он же в темноте:
Уголок терминологии:
Мицелий, или грибница - вегетативное тело грибов и актиномицетов, состоящее из тонких (1,5-10 мкм толщиной у грибов и 0,5-1,0 мкм у актиномицетов) разветвлённых нитей, называемых гифами. Развивается в субстрате и на его поверхности.
Люциферины - класс светоизлучающих веществ, обнаруженных в организмах, способных к биолюминесценции (светлячки, грибы, протисты, бактерии, рыбы).
Люцифераза - общий термин для класса окислительных ферментов, катализирующих реакцию, сопровождающуюся испусканием света, биолюминесценцией. PS: а главный окислитель у нас кто? Правильно, кислород.
АТФ (аденозинтрифосфат) или аденозинтрифосфорная кислота - нуклеозидтрифосфат, играющий основную роль в обмене энергии в клетках живых организмов. Это универсальный источник энергии для всех биохимических процессов, протекающих в живых системах. Хотя в биохимических процессах используются и другие фосфорилированные нуклеотиды с запасом энергии в молекуле, только АТФ является универсальной молекулой для всех процессов накопления и использования энергии в клетках.
Что ты такое, лесная гирлянда?
Биолюминесценция может проявляться как в мицелии, так и в плодовых телах, как у Panellus stipticus и Omphalotus olearius. Или только в мицелии, как у Armillaria mellea. У Roridomyces roridus свечение происходит только в спорах.
Roridomyces roridus
Он же в темноте:
В настоящее время известно немного более 100 видов биолюминесцентных грибов, обитающих в основном в умеренном и тропическом климате.
Все известные биолюминесцентные принадлежат к четырём различным эволюционным линиям:
-Линия Omphalotus (включающая роды Omphalotus и Neonothopanus) содержит 12 видов.
-Линия Armillaria насчитывает 10 известных видов.
-Линия Mycenoid (Favolachia, Mycena, Panellus, Prunulus, Roridomyces) насчитывает более 50 видов.
-Недавно обнаруженная линия Lucentipes содержит два вида: Mycena lucentipes и Gerronema viridilucens, которые принадлежат к семейству, которое ещё не получило официального названия.
Mycena lucentipes в Коста-Рика:
Биолюминесцентная реакция происходит в два этапа. Сначала молекула люциферина взаимодействует с кислородом и молекулами АТФ в присутствии фермента люциферазы. Это приводит к образованию люминесцентной молекулы под названием оксилюциферин, которая представляет собой комбинацию люциферина и кислорода. Энергия, выделяемая в ходе этой реакции, возбуждает электроны в молекуле оксилюциферина. Когда электроны оксилюциферина возвращаются в свое основное состояние, молекула начинает распадаться. Энергия высвобождается, вызывая испускание фотонов, и таким образом образуется свет.
Грибы производят свет без нагревания, поскольку он является продуктом химической реакции. Поэтому свет, излучаемый биолюминесцентными грибами, называется "холодным светом".
Физиологическая и экологическая функция биолюминесценции грибов с уверенностью не установлена. Было высказано предположение, что в темноте тропических лесов светящиеся плодовые тела могут привлекать насекомых и других членистоногих, которые могут способствовать распространению их спор.
В противоположность этому, светящийся мицелий может отталкивать негативно фототропных хищников (членистоногих, которые уходят от света), обитающих в почве и другом субстрате.
Все известные люминесцентные виды являются грибами-редуцентами, способными расщеплять лигнин, в изобилии содержащийся в древесине.
Несколько примеров люминесцентных грибов:
Mycena epipterygia
Mycena chlorophos
Omphalotus japonicus при свете дня
И во тьме ночной:
Ну и бонус: красивый, цветастый, как Super AMOLED контрастный... но не люминесцентный
Mycena interrupta. Цвет настолько нереальный, что даже немного жаль, что они не светятся.
Умирающие угли
старое уходит, новое приходит
Подобно тому, как птица теряет перья или змея сбрасывает кожу, так и Нэрис избавляется от своих попутчиков-бактерий, сдувая истлевшую пелликулу. Потрясающее зрелище! Когда чешуйки хаотично разделаются, словно клочки бумаги, они испускают последную яркую вспышку — это очень похоже на гаснущие искры, которые кружатся над костром! ©
Автор: Sixfoot
Источник: FurAffinity
Гаснущие искры не так драматично, как умирающие угли
Модель из полимерной глины | Светящаяся статуэтка Ганеши
Ганеши - древний индуистский бог дела и порядка. Модель слеплена вручную из люминесцентного и флуоресцентного пластика и запечена в духовке. Спустя семь лет она продолжает ярко светиться каждую ночь в темноте. Яркое свечение продолжается около двух-трёх минут, фоновое свечение длится около часа, постепенно угасая.
Обратите внимание, что люминесцентный пластик из которого сделано тело бога, продолжает светится в темноте, в отличие от красного, из которого сделаны шаровары. Последний флуоресцентный и светится только в ультрафиолете. Материал отличный и устойчивый - не выгорает и не крошится
Снято на камеру - sony a6300
На пляжах округа Ориндж, штат Калифорния, запечатлели светящиеся волны
Свет источали водоросли lingulodinium polydra. Это явление происходит в период "красного прилива", когда цветение водорослей приводит к окрашиванию воды в красный, коричневый или оранжевый цвет.
Как подготовить машину к долгой поездке
Взять с собой побольше вкусняшек, запасное колесо и знак аварийной остановки. А что сделать еще — посмотрите в нашем чек-листе. Бонусом — маршруты для отдыха, которые можно проехать даже в плохую погоду.