Ich habe diesen Gummiball für Kinder, der im Dunkeln leuchtet, nachdem er Licht ausgesetzt wurde. Ich "lade" es mit einer Taschenlampe auf und spiele dann nachts mit meinen Hunden. Ich dachte daran, einen sehr intensiven grünen Laser auszuprobieren und zu sehen, wie der Ball reagiert.
Das Laserlicht hatte keinen Einfluss auf die Leuchtfähigkeit der Kugeln. Ich frage mich also, warum Laserlicht keine lumineszierenden (vielleicht nicht das richtige Wort) Materialien zum Leuchten bringt?
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Also versuchte ich es mit einer kleinen Modifikation. Ich habe versucht, den Ball mit drei verschiedenen Lichtquellen anzuregen; eine "superhelle" rote LED, eine sehr sehr "superhelle" weiße LED und eine blaue LED mit unbekannten Spezifikationen (kein Paket, unten in meinem Kit). Ich hielt den Ball für ungefähr die gleiche Zeit an jede Lichtquelle (mit demselben Strom betrieben) und verglich die Ergebnisse. Die rote LED hatte keine Wirkung. Das Weiß hatte einen kleinen Effekt, genug, um bei normaler Raumbeleuchtung schwach zu sehen. Die blaue LED hatte einen signifikanten Effekt und verursachte ein helles Leuchten. Dies war interessant, da die blaue LED visuell am wenigsten hell war. Yay Wissenschaft!
Die Kugel leuchtet wahrscheinlich, weil sie Strontiumaluminat enthält , das Licht durch Phosphoreszenz erzeugt . Es ist ein Merkmal der Phosphoreszenz, dass die Lichtemission ziemlich langlebig ist. Dies geschieht, weil wenn Sie Licht auf einen Leuchtstoff richten, das Licht ihn in einen angeregten Zustand versetzt, der anschließend durch Wechselwirkungen mit dem festen Gitter in einen langlebigen metastabilen Zustand zerfällt. Es ist dieser metastabile Zustand, der langsam zerfällt und dabei Licht emittiert.
Aufgrund dieses Mechanismus hat das emittierte Licht immer eine längere Wellenlänge/niedrigere Energie als das Licht, das Sie zum Anregen des Phosphors benötigen. Sie sagen nicht, welche Lichtfarbe die Kugel ausstrahlt, aber wenn sie Strontiumaluminat verwendet, hat sie eine leicht blaugrüne Farbe. Das Licht, das zum Anregen benötigt wird, muss blauer sein als das Licht, das es aussendet, und deshalb wird Ihr grüner Laser den Ball nicht zum Leuchten bringen. Es hat eine zu lange Wellenlänge.
Weißes Licht einer Taschenlampe enthält nicht so viel blaues Licht (es sei denn, es hat eine Xenonlampe), aber der grüne Laser hat überhaupt kein blaues Licht, da Laser offensichtlich monochromatisch sind.
Es ist auch möglich, dass die Kugel Zinksulfid enthält . Dies ist kein so guter Leuchtstoff wie Strontiumaluminat, aber viel billiger. Wenn die Kugel Zinksulfid enthält, ist die Situation etwas verworrener, da die Farbe der Phosphoreszenz durch Metallzusätze wie Silber und Kupfer bestimmt wird. Allerdings gilt nach wie vor das Grundprinzip, dass das zur Anregung des Leuchtstoffs benötigte Licht näher am blauen Ende des Spektrums liegen muss als das emittierte Licht.
Wie auch immer, danke (und +1 :-) für eine faszinierende Frage und ich wünschte, ich könnte dir noch eine +1 dafür geben, dass du das Experiment mit dem Laser tatsächlich durchgeführt hast. Wenn Sie etwas Zeit haben, sehen Sie nach, ob Sie farbige Gele finden können, und versuchen Sie, Ihre Taschenlampe durch die Gele auf den Ball zu richten. Sie sollten feststellen, dass das rote Gel kein Leuchten verursacht, während das blaue Gel dies tut, und an einem Punkt im Spektrum wird es eine Farbe geben, an der das Leuchten beginnt.
Lumineszenz tritt auf, wenn die Atome des Materials die Eigenschaft haben, Licht bei bestimmten Frequenzen zu absorbieren, was bedeutet, dass einige Elektronen auf eine angeregte Umlaufbahn gestoßen werden, die zufällig stabil genug ist, dh mit einer ausreichend langen Lebensdauer zerfällt, um als Lumineszenz beobachtet zu werden .
Als Anhänger dieses Forums müssen Sie wissen, dass die Umlaufbahnen von Elektronen in Atomen quantisiert sind, dh nur bestimmte Frequenzen können das Elektron auf eine höhere Umlaufbahn bringen. Die Frequenz des Lichts gibt auch die Energie an, die beim Anheben des Elektrons in einen höheren Zustand aufgegeben wird. E=h*nu.
Tageslicht hat alle optischen Frequenzen und auch die Taschenlampe, damit sich Ihr Ball auflädt. Offensichtlich hat das Material nicht die grüne Frequenz (und Laser haben eine sehr enge Frequenzbreite), mit der Sie versucht haben, es als eine der Energien seiner angeregten Umlaufbahnen anzuregen.
John Rennie
Andreas