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自分で光る鉱物 (光と色の話 第9回) [光と色の話]

物質が特定の波長を吸収して、反射した光に含まれる波長が偏る事で色が見えるという話は、これまでにご紹介した通りです。所が、鉱物の中には反射するだけではなく、自ら光る物があります。今日は、これをご紹介したいと思います。

最も良い例はルビーです。真紅のルビーの発色は反射による物だけではありません。そもそも反射の場合、元の光より明るくなる事はありません。しかし、ルビーの場合は、太陽光に含まれる紫外線で蛍光してピンク色を発色します。つまり通常の反射光に含まれる赤に加えて蛍光による赤い光も放つんです。勿論、ブラックライトをあてると赤く輝くので暗い部屋でも見えますし、明るい場所でもまさに石そのものが輝いているんです。宝石として好かれる一つの要因でしょうね。

さて、自作の分光器(という程の物では無いですけど)でブラックライトとブラックライトに照らされたルビーから反射した光のスペクトルを見てみました。するとブラックライトには殆ど含まれてない400nm近辺の赤成分が、ルビーからの反射光にハッキリと出ているのが観察出来るんですよ(そして青成分が無い)。これだと、紫外線で蛍光して、赤く発光しているのが分かります。

上手く撮影できなかったのですが、下に載せました。上ののスペクトルは我が家の寝室の電球色蛍光灯のスペクトル。下がブラックライトのスペクトルです。ブラックライトの可視光の短波長側の青色が見えています。その右の赤い所がルビーからの反射光。青い成分が吸収されて、かわりにブラックライトに含まれてない赤成分が現れました。
DSC02383.jpg
<蛍光灯のスペクトル>
DSC03684.JPG
<ブラックライトに照らされたルビーのスペクトル>

このような蛍光が起こるメカニズムについては、また今度ご紹介致します。
しかし、実際にグラフではなく、こうして直接分光したスペクトルを見ると、思った以上に面白しろかったです。

タグ:光と色の話
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素風

おもしろいですねー! 分光器、うちでもやってみようかなー。
by 素風 (2008-09-18 11:00) 

optimist

素風 さん、こんばんは。
私は市販の三角プリズムで作りましたが、Webで検索するとCDを使った回折現象による分光器もありました。こちらならほぼ0円で出来ますよw
私が買った一辺25mm幅50mmという三角プリズムも2000円しない価格で購入できました。

基本はスリットを作って、そこを通った光を回折か分散させて分光させて、分光させた光の進行方向に覗き窓を作るって感じになります。
結構楽しめますよ~♪
by optimist (2008-09-18 21:24) 

北海道大好き人間

ルビーとサファイヤ(だったかな?)は、確か元は同じで、中に混ざる鉱物で色が変わるということを聞いていますが、それとも関係があるのでしょうか?
by 北海道大好き人間 (2010-06-15 12:17) 

optimist

北海道大好き人間 さん、こんばんは。
ルビーとサファイアは共にコランダムで、同一組成ですね。ただ、微量含まれる元素の違いで色がかわってます。
クロムを含むと赤く発色し、、鉄やチタンを含むと青い発色をするんです。この微量元素は、蛍光性にも影響していて、鉄を含むと蛍光性が減少したりするんですよ。
by optimist (2010-06-16 22:28) 

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