Lumineszenz

Einige Minerale leuchten bei Bestrahlung mit ultraviolettem Licht. Durch diese kurzwellige, d.h. energiereiche
Strahlung werden Elektronen im Kristallgitter zu sehr starken Schwingungen angeregt. Sie entfernen sich dadurch vom Atomkern, man sagt sie werden auf ein höheres Energieniveau angehoben. Dieser Zustand ist jedoch meist nicht lange haltbar. Die Elektronen geben ihre Energie in Form eines Lichtblitzes bald wieder ab und springen dabei auf ihre ursprüngliche Position zurück. Viele dieser Lichtblitze werden dann als Leuchten wahrgenommen. Diese Erscheinung wird als Lumineszenz bezeichnet. Bei manchen Stoffen, z.B. bei Phosphor wird die Strahlungsenergie auf diese Weise gespeichert und erst nach und nach wieder abgegeben. Man spricht dabei von Phosphoreszenz. Deshalb leuchten solche Stoffe auch noch einige Zeit nach der Bestrahlung. Bei Stoffen, die diese Strahlungsenergie nicht speichern, sondern sofort wieder abgeben, spricht man von Fluoreszenz. Bei Phosphor genügt bereits die Energie des sichtbaren Lichtes um Elektronen auf ein höheres Energieniveau anzuheben. Bei Zinkblende (Sphalerit=ZnS=Zinksulfid) ist hierzu die Energie sehr kurzwelliger radioaktiver Strahlung nötig. Nicht alle Minerale besitzen die Eigenschaft bei ultravioletter Bestrahlung in unterschiedlichen Farben zu leuchten. Die Lumineszenz ist deshalb bei der Bestimmung von Mineralen ein sehr wichtiges Kriterium. Unter Thermolumineszenz versteht man die Eigenschaft eines Minerals bei Erhitzen zu leuchten. Die durch den Zerfall radioaktiver Elemente im einem Kristall entstehende Energie wird zunächst innerhalb des Kristalls gespeichert. Bei der Erhitzung wird der gespeicherte Energiebetrag auf einmal in Form von Licht freigesetzt, was zu Leuchterscheinungen führt. Man findet dies z. B. beim Fluorit, durch den Zerfall von Uran zu Thorium.

Lumineszenz von Mineralen (Bild: Wikipedia User High Contrast Lizenz CC BY 3.0 de)