Существует три основных способа, с помощью которых эти фосфоры оказываются под напряжением. Первая группа, наиболее распространенная для свечения в темных предметах, состоит из фосфоресцирующих элементов; вторая группа состоит из хемилюминесцентных элементов; и третья группа состоит из радиолюминесцентных предметов.
Фосфоресцентное свечение в темных предметах - это такие вещи, как свечение в темных звездах, которые многие люди надевают на свои потолки. Эти предметы будут поглощать световое излучение и в дальнейшем будут излучать эту накопленную световую энергию в течение некоторого периода времени на определенном уровне яркости. Таким образом, лучшие фосфоресцирующие светящиеся в темноте предметы будут в состоянии хранить совсем немного этого света и будут выпускать его обратно позже относительно медленно, поэтому он светится дольше, а не дует его палочка сразу.
Более технически говоря, с большинством предметов, которые поглощают и переизлучают свет, этот процесс происходит чрезвычайно быстро, например, через 10 наносекунд, чтобы поглощать и излучать. В этом специальном случае фосфоресценции поглощенная энергия света переходит в более высокое энергетическое состояние, обычно к чему-то, называемому a, «треугольным состоянием». Из-за этого энергия может попасть в ловушку в этом триплетном состоянии и потребуется время, чтобы вернуться в более низкое энергетическое состояние. В некоторых фосфоресцирующих соединениях время жизни триплетов может составлять минуты или даже часы, позволяя этим соединениям эффективно хранить световую энергию в виде медленно деградирующих возбужденных электронных состояний. Итак, в основном, чем длиннее время жизни триплета, тем дольше оно будет светиться, и наоборот.
Еще один класс свечения в темных предметах - хемилюминесцентный сорт. Эти предметы светятся из-за некоторой химической реакции. Вообще говоря, у них будет два химических вещества, которые взаимодействуют для высвобождения энергии, а также будут иметь какой-то флуоресцентный краситель, который преобразует эту энергию (обычно энергию в виде УФ-излучения) в свет, который находится в свете, который люди могут видеть; видимый спектр.
Наиболее распространенным хемилюминесцентным свечением в темном элементе является свеча. Внутри свечной палочки находится запечатанный стеклянный флакон с некоторым химическим веществом. Это заключено внутри контейнера из пластиковой свечи, содержащего другое химическое вещество и флуоресцентный краситель. Чтобы заставить его светиться, вы взламываете стеклянный флакон внутри, который высвобождает содержащийся в нем химикат; это затем смешивается с химическим веществом во внешнем пластиковом контейнере. Когда эти два химиката смешиваются, он вызывает химическую реакцию, которая вырабатывает энергию, которая затем преобразуется флуоресцентным красителем в видимый свет, который не образуется при нагревании, хемилюминесценция! Цвет отложенного света определяется флуоресцентным красителем.
Несмотря на то, что свет не вызван теплом в хемилюминесценции, тепло влияет на него, так как любой знает, кто положил свечу в морозильную камеру. Здесь происходит то, что химическая реакция замедляется, когда молекулы охлаждают. Это приведет к более сильному свечению, которое длится дольше. С другой стороны, вы можете поместить свечу в кипящую воду, и вы увидите, что она становится ярче, так как химические реакции происходят быстрее, но почти не светятся.
* Примечание: хемилюминесценция встречается повсюду в естественных условиях, например, светлячков и различной морской жизни. Когда хемилюминесценция происходит естественным образом в биологических существах, это называется биолюминесценцией. Интересно, что светлячок имеет самую высокую известную квантовую эффективность (88%) для любой хемилюминесцентной реакции.
Наименее распространенной группой свечения в темных предметах является радиолюминесцентная группа. Тем не менее, вы все равно будете их видеть время от времени. Этот класс свечения в темных предметах работает, беря некоторый фосфор и смешивая его с радиоактивным элементом. Радиоактивные излучения затем активируют люминофор непрерывно в течение всего срока службы радиоактивного элемента. Вероятно, вы видели некоторые дорогие часы, у которых есть руки, которые светятся с использованием этого метода. Три наиболее распространенных радиоактивных материала, используемые здесь, - радий, который имеет период полураспада 1600 лет; тритий, который имеет период полураспада 12 лет; и антропогенный прометий, период полураспада которого составляет около 3 лет.
Бонусный факт: исследование фосфоресцирующих материалов привело к открытию радиоактивности в 1896 году.