Fluoresenssibileet!

Tervetuloa! Tiedestudioni on jälleen avoinna (milloin se ei olisi…), joten astukaa rohkeasti sisään. Hoi, sinä siellä takana! Seuraa minua, minulla on näytettävää sinulle:

Upeita värejä, eikö? Tänään perehdymme fluoresenssiin – ilmiöön, jossa atomien elektronit imaisevat itseensä valon fotonin energian ja sylkäisevät ylos fotonin, jolla on pidempi aallonpituus. Päästin huonon graafikkotaitoni kahleistaan ja väsäsin tämän havainnollistamaan lasinappieni värien taustoja:

Radallaan hengaileva elektroni (1) absorboi itseensä uv-valon fotonin. (Silmämme eivät näe uv-valoa.) Elektroni siirtyy korkeampaan viritystilaan (2) ja osa uv-fotonin energiasta muuttuu esim. lämmöksi. Hetken kuluttua elektroni palaa takaisin alkuperäiselle radalleen (3) ja vapauttaa  fotonin, jonka aallonpituus on uv-valoa pidempi ja jonka silmämme voivat täten havaita. Näin siis yksinkertaistettuna. Toinen samankaltainen ilmiö on fosforenssi,joka eroaa fluoresenssista pidempään jatkuvalla hohteella. Fluoresenssi lakkaa melkeinpä välittömästi sen aiheuttajan hävittyä, fosforenssi ei. Ne pimeässä hohtavat kellonviisarit? Jep, fosforenssia.

Fluorensenssi on saanut muuten nimensä fluoriitista, joka – kuten voitte arvata – hohtaa myös uv-valossa:

Puhdas fluoriitti on väritöntä ja ei hohda uv-valossa, mutta luonnon fluoriitissa on monenlaista epäpuhtautta, jotka saavat sen hohtamaan kuvan tavalla. En tiedä, mikä epäpuhtaus saan fluoriittini hohtamaan sinertävänä, mutta tiedän, mikä saa lasinappini hohtamaan.

Punainen hehku aiheutuu lasin seassa olevasta europiumista, sininen ceriumista ja vihreä uraanista. Minulla on useampikin eri alkuaineita sisältäviä lasinappeja, mutta ensimmäisen kuvan kolmikko hehkuu mielestäni parhaiten. Saan näistä hiukan lisää väriä alkuainekokoelmaani, koska valtaosa alkuaineistani on, noh, metallin näköisiä metalleja. On jännää nähdä, kuinka tavallisessa valossa läpinäkyvät lasit alkavat hohtaa eri värein, kun uv-lampun napsauttaa päälle. (Pitää muista kesällä kokeilla keskipäivän auringon uv-säteiden vaikutusta väreihin. Veikkaan, että aurinko jyrää värit alleen paisteellaan, mutta luulisi lasien sävyn ainakin muuttuvan.) Uraanilasissa on tosin vihreä sävy tavallisessa valossakin.

Ah, uraani – alkuainetaulukon mörkö. Sitä on käytetty aikanaan lasinvalmistuksessa väriaineena, myös Suomessa. Vuosikymmeniä sitten kuopatun Riihinmäen Lasin valikoimista löytyy ainakin joitain uraania sisältäviä lasiesineitä. Säteilyvaaraa uraania sisältävisä laseista ei aiheudu. Kirpputoreilta voi etsiä vanhoja, vihreitä lasiesineitä, joiden todellisen luonteen voi paljastaa uv-lampulla.

Onko teillä kenties niitä? :)