Люминесцения - фантастическое зрелище, когда в темноте в кусках породы ярко вспыхивают красные, розовые, синие, жёлтые пятна. Великолепная коллекция этих минералов представлена в музее Ферсмана в Москве.
Для того, чтобы увидеть это очень красивое явление, можно использовать обычный фонарик для проверки денег. Их регулярно продают на ярмарках, в поездах. По размеру они меньше (и дешевле) лазерной указки. Люминесценцию лучше всего наблюдать в темноте - на свету её увидеть сложно.
Причины люминесценции.
Когда на ион атома в кристаллической решётке попадает фотон (а энергия фотона в ультрафиолетовом излучении больше энергии фотона видимого света), то изменяется его энергия, параметры колебания в узле кристаллической решётки. Как следствие, соседние ионы меняют своё положение. На это тратится энергия, сообщённая фотоном, что приводит к адибатическому понижению энергии исходного иона. При этом испускается фотон с меньшей энергией и, следовательно, с меньшей частотой, которая может быть в видимом диапазоне.
Дневной свет - "сборная солянка" электромагнитных излучений, в частности, видимого света и ультрафиолета. Поэтому днём мы видим не истинный цвет минерала, но смесь цвета минерала и люминесценции.
Типы люминесценции.
Флуоресценция - явление, при котором испускание минералом света происходит в пределах 10-8 - 10-7 секунд после облучения. Когда говорят о люминесценции минерала, подразумевают именно это явление.
Фосфоресценция - явление испускания минералом света происходит через минуты или часы.
| Минерал | Условие люминесценции | Цвет |
| Кальцит | *Mn | Красный |
| Флюорит | Иногда | Фиолетовый |
| Минералы с ураном | Зелёный | |
| Циркон | Желтый (коричневый). | |
| Виллемит | Зелёный | |
| Шеелит | Только природный | Ярко-голубой |
| Корунд | У сапфира - нет | Малиновый |
| Кунцит | Розовый | |
| Красная шпинель | Ярко-красный | |
| Опал | Голубой | |
| Данбурит | Голубой | |
| Топаз | Зелёный | |
| Изумруд | Иногда | Красный |
| Янтарь | Зелёный | |
| Жемчуг | Определённого цвета нет | |
| Бенитоит | Иногда | Голубой |
| Морганит | Бледно-фиолетовый, с о. Эльба - голубой | |
| Меллит | Синий | |
| Топаз | Зелёный | |
| Гагаринит | Белый | |
| Гринокит | Жёлтый | |
| Магнезит | Зеленовато-белый. | |
| Доломит | Иногда | |
| Гидроцинкит | Голубой | |
| Ангидрит | Иногда |
Алмаз. C - голубой, светло-зеленый, желтый, оранжевый, красный. Арагонит. Ca[CO3] - белый, зеленый, желтый, кремовый, голубовато-белый, красный. оранжевый. Апатит. Ca5[(F,Cl,OH)|(PO4)3] - оранжевый, желтый. коричневы, красный, кремовый, белый, фиолетовый, голубовато-серый. Кальцит. Ca[CO3] - красный, белый. зеленый. голубой, оранжевый, фиолетовый, пурпурный. Корунд (рубин, сапфир). Al2O3 - красный, пурпурный, оранжевый, желтый; КВ: голубой. Флюорит. CaF2 - голубой, фиолетовый, белый, красный, желтый, кремовый. Циркон. Zr[SiO4] - ярко-желтый, оранжевый. Шеелит. Ca[WO4] - бело-голубой, кремовый, желтый. Шпинель. MgAl2O4 - красный; зеленый, голубой. Урановые слюдки (отенит, торбернит). (Ca,Cu)[UO2|PO4]2Ю10-12H2O - яркий желто-зеленый, зеленый, желтый.
Для диагностики многих минералов можно использовать такие характерные явления, как флюоресценция и фосфоресценция. [Люминесценция — испускание света веществом под воздействием внешнего возбудителя (излучателя); включает в себя как флюоресценцию (короткое свечение), так и фосфоресценцию (длительное свечение, или послесвечение)
В природе открыто уже более 3000 минералов, а люминесцируют из них более 500. Это значит, что практически в любой горной породе может найтись люминесцирующее зернышко. Наиболее известные люминесцирующие минералы - флюорит, минералы-карбонаты (кальцит, доломит, магнезит, арагонит и другие), апатит, циркон, шеелит. Флуоресцировать могут самые разные минералы. Среди них и драгоценные камни - алмаз, рубин, сапфир, топаз, шпинель, кунцит, опал, лазурит, бирюза, янтарь, но есть и "простые" минералы, которые никогда не привлекут Ваш взор, если попадутся на глаза не как кристаллы, а в виде обломков. Между тем именно такие минералы найти несложно, а радость при виде светящегося камушка ничем не уступит чувству, которое вызывает ювелирный камень в драгоценной оправе.
Рудные минералы - самородные металлы, их оксиды и сульфиды обычно не люминесцируют. Кроме того, к сожалению "не светятся" такие красивые минералы как кварц, халцедон и их разновидности, а также многие бериллы, гранаты, турмалины.
Вот список некоторых светящихся минералов:
Агат Туррителла - бело-желтый
Алмаз - голубой, светло-зеленый, желтый, оранжевый, красный
Арагонит - белый, зеленый, желтый, кремовый, голубовато-белый, красный. оранжевый
Астрофиллит - пурпурный
Апатит - оранжевый, желтый. коричневы, красный, кремовый, белый, фиолетовый, голубовато-серый.
Барит - желтый
Виллемит - красный(указывает на кальцит), зеленый
Галит - оранжевый
Гипс - бело-оранжевый
Гакманит - зелено-оранжевый
Пористый известняк - белый
Каменный уголь - бело-голубой, желто-бело-голубой
Кальцит - красный, белый. зеленый. голубой, оранжевый, фиолетовый, пурпурный
Корунд (рубин, сапфир) - красный, пурпурный, оранжевый, желтый; КВ: голубой
Манганкальцит - красный
Орендит - бело-желтый
Скаполит - желтый, желто-зеленый
Травертин - желто-белый
Урановые слюдки (отенит, торбернит) - яркий желто-зеленый, зеленый, желтый
Флюорит - голубой, фиолетовый, белый, красный, желтый, кремовый
Халцедон - светло-зеленый
Циркон - ярко-желтый, оранжевый
Шеелит - бело-голубой, кремовый, желтый
Шпинель - красный; зеленый, голубой
Эвкриптит - светло-красный, ярко-красный
Для подсветки минералов используют ультрафиолетовые лампы, в которых под давлением находятся пары ртути. При пропускании электрического тока они испускают видимый свет и ультрафиолетовое излучение.
Есть еще одно интересное явление,: некоторые камни, после того как Вы выключите УФ-лампу гаснут медленно, как бы затухая. Это явление называется фосфоресценцией, оно нередко наблюдается у опала, кальцита, арагонита.