Warum leuchten Mineralien unter UV-Licht ?
Nachfolgender Erklärung stammt von Herrn D.Schaefer aus Gladbeck
und wir bedanken für die freundliche Genehmigung, diesen Text an dieser Stelle verwenden zu dürfen.


Dies ist in sehr vereinfachter Form die Erklärung zum Thema Fluoreszenz allgemein und hier speziell für Mineralien und Kristalle im besonderen.

Die uns umgebenden Strahlen der Sonne und des Weltraums sind bekanntlich von sehr unterschiedlicher Art und Wirkung. Wir nehmen allerdings nur einen Teil der gesamten Strahlung bewusst wahr: die Infrarot-Strahlung in Form von Wärme und die Strahlung mit der wir sehen können. Alle anderen Strahlungen können uns zwar teilweise recht empfindlich beeinträchtigen, ohne daß wir uns dessen aber bewusst sind.


Die Wellenlängen

Strahlungen werden als Wellenlängen bezeichnet und in der Maßeinheit Nanometer gemessen = abgekürzt "nm". Die wichtigsten Strahlungsarten werden wie folgt unterschieden:

Wellenlänge bis 200 nm = Röntgenstrahlen und sog. Vacuum-UV-Strahlen - für den Menschen unsichtbar
Wellenlänge von 200 bis 285 nm
=
Kurzwellige Ultraviolett-Strahlung - für den Menschen unsichtbar
Wellenlänge von 290 bis 320 nm = Mittelwellige Ultraviolett-Strahlung - für den Menschen unsichtbar
Wellenlänge von 340 bis 380 nm = Langwellige Ultraviolett-Strahlung - für den Menschen unsichtbar
Wellenlänge von 380 bis 800 nm = "Sichtbare" Strahlung - Das menschliche Auge sieht diese Strahlung als "Licht"
Wellenlänge über 800 nm = Infrarot - Wärme-Strahlung und Radiowellen - für den Menschen unsichtbar


Das Phänomen der Fluoreszenz

Fluoreszenz bedeutet vereinfacht ausgedrückt unter ganz bestimmten Umständen das "Leuchten" von normalerweise eigentlich nichtleuchtenden Materialien. Solche und ähnliche Leuchterscheinungen können auf chemischem Wege (etwa das Leuchten des Glühwürmchens) oder aber durch physikalische Anregung, also durch eine entsprechende Wellenlänge erzeugt werden.

Bei der Fluoreszenz handelt es sich in vereinfachter Form um die Transformation von Strahlen aus einer für unsere Augen unsichtbaren Wellenlänge in eine sichtbare Wellenlänge = Farben! Die einstrahlende Wellenlänge erzeugt Schwingungen im Gitteraufbau der Kristalle. Durch die Schwingungen wird natürlich ein wenig von dieser Anfangs-Energie verzehrt. Die restlich übriggebliebene Schwingungsenergie wird von dem jeweiligen Gegenstand wieder abgestrahlt. 

Diese Abstrahlung erfolgt dann in einer anderen Wellenlänge. Im Idealfall liegt diese Abstrahlungsebene dann im Bereich zwischen 380 und 800 nm, womit wir die dadurch entstehenden Farben mit unserem Sehvermögen wahrnehmen können.

Warum sind dann aber beispielsweise nicht alle Mineralien fluoreszenzfähig, sondern nur etwa geschätzte 0,5% ? Dies liegt in der Natur der Stoffe und ist mit dem sog. Kristallgitteraufbau zu erklären. Fast jeder Stoff besteht aus sog. Kristall-Gittern, welche im Idealfall chemisch-physikalisch exakt definierbar sind. Nun kommt es aber gerade in der Natur sehr häufig vor, daß beim Bau von großen Kristallaggregaten oft Fremdatome mit ins Gitter eingebaut werden. 

Beispiel: Stein- oder Kochsalz (=Halit). Die chemische Formel lautet NaCl, also Natrium und Chlorid und zwar im gleichen Verhältnis 1:1 miteinander. Wenn nun einige der Na-Atome oder der Cl-Atome z.B. durch Atome eines anderen Elementes (Barium, Mangan, Schwefel oder andere) mangels Na oder Cl-Verfügbarkeit ersetzt wurden, dann ist das entsprechende Kristallgitter gestört. 


Halit aus Bleicherode

Eine solche Gitterstörung ist die Grundbedingung für mineralogische Fluoreszenz. Die Art der jeweiligen chemische Verunreinigung ist dann Ursache für die erkennbare Fluoreszenzfarbe. Die Höhe einer solchen Gitterverunreinigung ist im Fluoreszenzfall verantwortlich für die Farbintensität und Leuchtkraft.

 

Copyright: D. Schaefer
http://www.uvmineralien.de/Daten/TEXT/schnellkurs.htm

Last Update:  22.12.2015


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