Почему некоторые предметы светятся в темноте

Приклеенные звезды, сияющие в ночи на потолке в детской, или стрелки часов, которые видны в темноте, — временами мы сталкиваемся с предметами, которые могут светиться во мраке, хотя при дневном свете ничем особенным не отличаются от всего остального, что нас окружает.

«Бери и Делай» узнал, почему разные вещи и живые существа могут излучать свет в абсолютной темноте.

Из-за чего предметы светятся

Способность предметов излучать свет в темноте возможна благодаря такому явлению, как люминесценция. При этом процессе объект светится не потому, что излучает тепло, как уголь, а потому, что он сперва зарядился энергией, а потом стал ее излучать во внешнюю среду самостоятельно.

Люминесценция бывает нескольких видов:

• хемилюминесценция
• биолюминесценция
• радиолюминесценция
• фосфоресценция

Хемилюминесценция

Хемилюминесценция — это химическая реакция, которая происходит внутри предметов на молекулярном уровне и заставляет их излучать свет. Два вещества вступают в связь, из-за чего электроны становятся более активными, выделяют энергию и начинают светиться. То есть в этом процессе свет генерируется именно происходящей химической реакцией. Впервые это явление было замечено учеными в 1877 году.

Наглядным примером хемилюминесценции являются светящиеся палочки для вечеринок. Чтобы они засветились, их необходимо согнуть, в этот момент два вещества внутри палочек смешиваются и запускается реакция свечения.

Биолюминесценция

Некоторые существа могут светиться в темноте от природы. Биолюминесценция — это способность живого организма самостоятельно излучать свет.

Этот вид хемилюминесценции возможен благодаря взаимодействию 2 компонентов: светоизлучающей молекулы (люциферин) и фермента (люцифераза). Фермент инициирует процесс окисления молекулы, в результате чего запускаются химические реакции и появляется свечение.

Природное свечение часто встречается среди грибов, бактерий, рыб, медуз, ракообразных и головоногих моллюсков, гребешков, глубоководных животных и наземных членистоногих. Когда по ночам светится морская вода — это тоже пример биолюминесценции, которую излучает планктон.

Раньше люди использовали такую способность живых существ в качестве источника света в шахтах: брали с собой под землю светлячков и высушенную рыбью кожу.

Радиолюминесценция

При радиолюминесценции свет образуется в результате воздействия ионизирующего излучения (альфа-, бета-частиц или гамма-лучей) на материал предмета. Реакция возникает следующим образом: в результате радиоактивного распада атома возникает частица, потревоженный этой частицей электрон сначала переходит со своего энергетического уровня на более высокий, а затем возвращается обратно, излучая дополнительную энергию в виде фотона света.

На основе этой реакции иногда делают вывески, а еще радиолюминесцентную краску наносят на стрелки часов или циферблаты различных приборов, чтобы их можно было различить в темноте.

Фосфоресценция

Фосфоресценция позволяет предметам светиться за счет того, что они поглощают свет, а затем переизлучают его с большей длинной волны в течение продолжительного времени. То есть сперва предмет как бы заряжается светом (поглощает энергию), а потом светится сам, постепенно испуская заряд (высвобождает энергию).

В 1974 году это явление использовали для изготовления листов со светящимися линиями, которые позволяли людям писать в плохо освещенных условиях.

В наши дни к примерам фосфоресценции относятся светящиеся в темноте игрушки, наклейки, краски, циферблаты часов, а также белые светодиодные лампы и экраны компьютеров. Свечение может угасать через несколько минут, а может сохраняться по несколько часов.