Optische Effekte bei Mineralien.

[Helicat135]

Hey.

Ich hatte vorhin mit meinem Freund die Diskussion, welche optischen Effekte es alles bei Mineralien gibt und vor allem, wie sie entstehen.

Könnt ihr uns mal weiterhelfen?

Was gibt es alles und warum?

Danke.

[minuwe]

Oh, Stoff für ein ganzes Buch! Könnt ihr das eingrenzen? Denn sonst kommt wirklich ein Buch heraus und Bücher gibt es schon so viele 

Glück Auf
Uwe

[Tobi]

Hi, hier mal ein kleiner Überblick aus einem Bestimmungsbuch von Walter Schumann:

Adularisieren: Der beim Mondstein flächenhaft auftretende bläulichweiße Lichtschimmer.

Aventurisieren: Buntes Farbenspiel glänzender Reflexe an eingelagerten Blättchen auf meist undurchsichtigem Grund (z.B. Aventurin).

Labradorisieren: Farbenspiel in metallisch glänzenden Tönen, insbesondere beim Labradorit.

Opaleszieren: Milchig bläuliches oder perlglanzartiges Aussehen der Gemeinen Opale.

Opalisieren: Buntfleckiges Farbenspiel des Edelopals.

Katzenaugeneffekt (Chatoyieren): Lichterscheinung, die an das schlitzartige Auge einer Katze erinnert. Entsteht durch Reflexion des Lichts an parallel gelagerten Fasern, Nadeln und Hohlräumen (z.B. Tigerauge).

Asterismus: Sternförmige Lichtstreifen, die sich in einem Punkt schneiden. Ensteht wie Katzenauge, nur dass die reflektierenden Fasern in verschiedenen Richtungen angehäuft liegen (z.B. synthetischer Rubin/Saphir).

Gruß

[Helicat135]

Hi,

je, genau sowas, wie Tobiu geschrieben hat.

Dann interessiert uns noch, wie das mit dem Leuchten ist: warum leuchten manche Mineralien selbst? Warum leuchten sie nach? Warum ändern sie die Farbe bei UV-Licht? Und wie heißt es jeweils?

[caliastos]

nicht zu vergessen:

Doppelbrechung: man sieht Schrift zB. doppelt und versetzt

Dichroismus: Farbwechsel je Blickwinkel

Pleochroismus: ein Mineral ändert seine Farbe im Dünnschliff je nach Lage der Achsen

Alexandrieren: also Tasgeslichteffekt (Farbwechsel bei Kunst-Naturlicht)

Phosphoreszieren: Nachleuchten im Dunkeln

Fluoresziern: Aufleuchten unter lang-/kurzwelligem UV-Licht

Polarisation: ausblenden aller Lichtstrahlen, die nicht in einer Ebene liegen

Lumineszenz: Lichtemmission nach z.b. therm. Anregung

usw.

[caliastos]

Selbstleuchtende Minerale an sich gibt es nicht. Nur Lichtemmission nach thermischer Anregung. Die Energie der Wärme wird gespeichert und bei einem geeigneten Auslöser in Form von Licht abgegeben.

Nachleuchten komtt daher, daß UV-Strahlen die Elektronen mancher Atome auf ein höheres Energieniveau heben. Beim zurückfallen wird die nun wider freiwerdende Energie in Form von Licht abgegeben. Das ist identisch mit dem Leuchten unter Uv-Licht. Allerdings geben nachleuchtende Minerale diese Energie langsamer wieder ab.

[Helicat135]

Super. Danke. Habe es mal weitergegeben. 

[Krizu]

Hallo,

wie gesagt, da gibt es noch und nöcher:
- lineare Effekte der Brechzahl: Doppelbrechung usw.
- Effekte höherer Ordnung: Lichtinduzierte Doppelbrechung, Selbstfokussierung, allgemein: Änderungen der optischen Indikatrix.
- Absoprtion: Angesprochender Dichroismus als linearer Effekt, Lichtinduzierte Absoprtion als nichtlinearer Effekt
- Licht-Licht: floureszenz bis Phosphoreszent, geht bis Strahlverstärkung.
- Photovoltaischer Effekt, Licht wird zu Strom, nicht nur in Si sondern auch in LiTaO3 usw
- Umkehrung: Strom wird zu Licht (LED + Co)
...

MfG

Frank

[Tobi]

Das stimmt, ich hatte bei meinem Beitrag auch jetzt nicht generell an optische Eigenschaften, sondern eher nur an optische EFFEKTE wie z.B. Farbenspiel gedacht und die entsprechenden Dinge gepostet, weil ich dachte, dass das den Einsteiger am meisten interessiert. Wenn es jedoch generell um sämtliche Aspekte optischer Eigenschaften von Mineralien geht, dann wird das in der Tat ein langes Kapitel ...

Gruß

[smoeller]

Hallo,

Es gibt bei einigen Mineralen, z.B. Uranglimmer wie Autunit schon so etwas wie Tageslicht-Fluoreszenz. Daher leuchten diese besonders grell. Allerdings ist der Effekt nur schlecht zu sehen, da er meist schwächer ist als die Eigenfarbe des Minerals.

Dabei werden durch die UV-Strahlung der Sonne Elektronen auf höhere Energieniveaus in der Atomhülle gehoben. Beim Zurückfallen wird  Licht einer charakteristischen Wellenlänge emittiert.

@caliastos: Es sind weniger Wärme- als Strahlungseffekte.

 Elektromagnetische Strahlung besteht aus Quanten mit einer je nach Strahlungsart unterschiedlichen Energie. Kurzwellige Strahlung hat eine höhere Energie als langwellige. Daher ist Röntgenstrahlung gefährlicher als Infrarotstrahlung. Trifft ein Quant auf ein Elektron, so kann bei geeigneter Energiemenge des Quants das Elektron auf eine höhere Schale gehoben werden. Dieser Zustand ist derart instabil, dass das Elektron innerhalb von Femtosekunden oder Bruchteilen davon wieder zurückfällt. Die Energie wird in Form von Strahlung frei. Dabei ist es von der Art des Elements, der Art des Übergangs, der zugeführten Energie und von der Koordination des Atoms und dessen Wertigkeit abhängig, welche Wellenlänge die emittierte Strahlung besitzt. So kann Chrom grün (Smaragd) oder rot (Rubin) färben. Eisen kann blau, gelb, rot, grün färben, je nach Wertigkeit und Koordination.

Glück Auf!
Smoeller

[caliastos]

@smoeller

jo, da habe ich zwei gedanken vermengt. hatte das das bild im kopf, bei dem man einen kristall (keine ahnung mehr welcher das war) nach dem erhitzen einen grellen lichtblitz aussendet, sofern man in dazu anregt (auch hier wieder vergessen was der auslöser des effektes war). war aber schon irre sowas zu sehen, und recht hell.

[Krizu]

Hallo,

zwei Möglichkeiten:
Tribolumineszenz = der Kristall zerplatzt beim erhitzen und sendet Lichtblitze aus, imho Kandis und einige Flourite
Thermolumineszenz = schlagartiges Ausheilen von Fehlstellen bei Temperatur.
Der Übergang ist dabei zuerst verboten. Erst wenn ein Phonon (="Wärmequant") den Impuls liefert, kann das Photon (=Lichtquant) abstrahlen, da in solchen Fällen immer Energie- und Impulserhaltungssatz befriedigt werden müssen.

MfG

Frank

[Helicat135]

Wow. Das ist ganz schön hoch

[Tobi]

Tja, DU hast die Fragen gestellt, DU musst die Antworten verkraften ...

[Helicat135]

Richtisch  . Nur, nach 12h Arbeit ist mein Hirn nicht mehr in der Lage, dass aufzunehmen. Ich denke morgen nochmals darüber nach  .

Aber meinem Herrn Dr.Ing. wirds schon wissenschaftlich genug sein