Флуоресценция минералов (от названия минерала флюорит, у которого явление было вперые обнаружено) - свечение, возбуждаемое в минералах некоторыми внешними воздействиями, в частности светом, рентгеновскими или катодными лучами, и быстро затухающее (через 10-2 - 10-1 сек.) после прекращения возбуждения, что отличает его от фосфоресценции и термолюминесценции. Флуоресценция как физический процесс - разновидность, частный случай люминесценции. В физике флуоресценцией обычно называют излучательный переход возбужденного состояния с самого нижнего синглетного колебательного уровня S1 в основное состояние S0; в общем случае флуоресценцией называют разрешённый по спину излучательный переход между двумя состояниями одинаковой мультиплетности: между синглетными уровнями S1 --> S0 или триплетными T1 --> T0. Типичное время жизни такого возбуждённого состояния составляет 10−11-10−6 сек. Флуоресценцию следует отличать от фосфоресценции - запрещенного по спину излучательного перехода между двумя состояниями разной мультиплетности. Например, излучательный переход возбуждённого триплетного состояния T1 в основное состояние S0. Синглет-триплетные переходы имеют квантово-механический запрет, вследствие чего продолжительность возбуждённого состояния при фосфоресценции составляет порядка 10−3-10−2 сек.
Испускание минералом света происходит в пределах от нескольких до 10 секунд после облучения. Вообще люминесценция (и флуоресценция как её частный случай) встречается в природе повсеместно: это и свечение телевизионного экрана, и свет от древесных гнилушек, и ночное мерцание южных светлячков, и северное сияние полярной ночью. А конкретно для минералов как физическое явление флуоресценция впервые была обнаружена у флюорита. Флуоресценция характерна для минералов-диэлектриков и полупроводников, прозрачных для видимого света и света из ближних ультрафиолетовой и инфракрасной областей спектра. Флуоресценция минералов связана с примесями, реже с собственными ионами или комплексами, образующими центры свечения; иногда частично или полностью погашена некоторыми изоморфными примесями (например, ионами Fе2+).
Флуоресценцию минералов используют в люминесцентном анализе для диагностики минералов (шеелита, циркона, апатита, урановых и многих других минералов) в горных выработках; для определения микропримесей редких и рассеянных элементов (U, редкоземельные элементы и др.); для обогащения руд путём выделения полезного компонента по его свечению (алмазы, флюорит, шеелит и др.).
Литература
- Марфунин А.С. Спектроскопия, люминесценция и радиационные центры в минералах. // М., 1975
Статья
Обсуждение