Tengo esta pelota de goma para niños que brilla en la oscuridad después de exponerla a la luz. Lo "cargo" con una luz de flash y luego juego con mis perros por la noche. Pensé en probar un láser verde muy intenso, y ver cómo reaccionaba la bola.
La luz láser no tuvo ningún efecto sobre la capacidad de las bolas para brillar. Así que me pregunto, ¿por qué la luz láser no permite que los materiales de luminiscencia (quizás no sea la palabra correcta) brillen?
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Así que probé una pequeña modificación. Intenté excitar la pelota con tres fuentes de luz diferentes; un LED rojo "súper brillante", un LED blanco muy, muy "súper brillante" y un LED azul de especificaciones desconocidas (sin paquete, parte inferior de mi kit). Sostuve la bola en cada fuente de luz (impulsada por la misma corriente) durante la misma cantidad de tiempo aproximada y comparé los resultados. El LED rojo no tuvo efecto. El blanco tuvo un poco de efecto, suficiente para ver tenuemente en la iluminación normal de la habitación. El led azul tuvo un efecto significativo, provocando un brillo brillante. Esto fue interesante ya que el LED azul era el menos brillante visualmente. ¡Vaya ciencia!
La bola probablemente brilla porque tiene aluminato de estroncio, que produce luz por fosforescencia . Es una característica de la fosforescencia que la emisión de luz es bastante duradera. Esto sucede porque cuando haces brillar la luz sobre un fósforo, la luz lo promueve a un estado excitado que posteriormente decae por interacciones con la red sólida en un estado metaestable de larga duración. Es este estado metaestable el que decae lentamente y emite luz mientras lo hace.
Debido a este mecanismo, la luz emitida siempre tiene una longitud de onda más larga/una energía más baja que la luz que necesita para excitar el fósforo. No dices qué color de luz emite la bola, pero si usa aluminato de estroncio, será de un color verde ligeramente azulado. La luz necesaria para excitar tiene que ser más azul que la luz que emite, y es por eso que su láser verde no hará que la bola brille. Tiene una longitud de onda demasiado larga.
La luz blanca de una antorcha no contendrá tanta luz azul (a menos que tenga una bombilla de xenón), pero el láser verde no tendrá ninguna luz azul porque, obviamente, los láseres son monocromáticos.
También es posible que la bola contenga sulfuro de zinc . Este no es un fósforo tan bueno como el aluminato de estroncio, pero es mucho más barato. Si la bola contiene sulfuro de zinc, la situación es un poco más confusa porque el color de la fosforescencia está determinado por aditivos metálicos como plata y cobre. Sin embargo, todavía se aplica el principio básico de que la luz necesaria para excitar el fósforo tiene que estar más cerca del extremo azul del espectro que la luz emitida.
De todos modos, gracias (y +1 :-) por una pregunta fascinante y desearía poder darle otro +1 por hacer el experimento con el láser. Si tiene algo de tiempo libre, vea si puede encontrar algunos geles de colores e intente iluminar la pelota con la linterna a través de los geles. Debería encontrar que el gel rojo no causará ningún brillo mientras que el gel azul sí, y en algún punto del espectro habrá un color donde comience el brillo.
La luminiscencia ocurre cuando los átomos del material tienen la propiedad de absorber luz en algunas frecuencias, lo que significa que algunos electrones son expulsados a una órbita excitada, que resulta ser lo suficientemente estable, es decir, decae con un tiempo de vida lo suficientemente largo como para observarse como luminiscencia .
Como seguidor de este foro debes saber que las órbitas de los electrones en los átomos están cuantizadas, es decir, solo determinadas frecuencias podrán impulsar al electrón a una órbita superior. La frecuencia de la luz da también la energía que se perderá al elevar el electrón a un estado superior. E=h*nu.
La luz del día tiene todas las frecuencias ópticas y también la linterna, por lo que tu bola se carga. Evidentemente, el material no tiene la frecuencia verde (y los láseres tienen un ancho muy ajustado en sus frecuencias) con el que intentaste excitarlo como una de las energías de sus órbitas excitadas.
Juan Rennie
Andrés