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Thermolumineszenz

wird die Leuchterscheinung bei Stoffen genannt, die auf Wärmezufuhr, ohne den Stoff zum Glühen zu bringen, zurückzuführen ist. Die Thermolumineszenz ist ein Nachleuchten das erst thermisch ausgelöst wird. Persistente Lumineszenz oder "Nachleuchten" bezeichnet Thermolumineszenz bei Raumtemperatur. Die in der Regel durch vorherige radioaktive Bestrahlung (in einigen Fällen reicht Sonnenlicht oder eine UV-Quelle gut aus) aufgenommene Energie wird gespeichert und bei Erwärmung als Licht abgegeben.

Ein Versuch zu Thermolumineszenz

Geräte:

  • Möglichst gut regelbare Heizplatte
  • Drahtnetz
  • Pinzette
  • Becherglas (Hitzebeständig)
  • Taschenlampe

Chemikalien:

Farbiger Kristall von Fluorit (Flußspat) CaF2.
Dieser kann u.a. in Mineraliengeschäften oder auf Mineralienbörsen billig erworben werden.

Durchführung

Es wird ein absolut dunkler Raum benötigt. Hier solltest Du die Taschenlampe griffbereit halten. Lege das Drahtnetz auf die Heizplatte und darauf den Fluoritkristall. Stülpe darüber ein kleines, sauberes Becherglas. (Das Becherglas dient dazu, die Wärme der Heizplatte um den Kristall zu sammeln und schützt dich falls der Kristall zerspringt.) Regele nun die Heizplatte langsam hoch. Dabei darfst du nicht zu schnell erhitzen, da sonst dein Kristall zerspringen könnte.

Du merkst Dir wo der Kristall liegt und dunkelst dann den Raum völlig ab. Warte ein paar Minuten, bis sich deine Augen an die Dunkelheit gewöhnt haben. Ab etwa 100 °C beginnt der Kristall, bläulich zu leuchten. Je mehr Energie du zuführst, desto mehr Licht wirst Du sehen.

Anwendungen

Die Erscheinung der Thermolumineszenz findet ihre technische Anwendung z.B. in Dosimetern und bei der Altersbestimmung von Keramiken. Im letzteren Fall wird die "innere Uhr" beim Brennen der Keramik auf Null gesetzt. Die natürliche radioaktive Strahlung lässt die Uhr hochzählen, ausgelesen wird sie dann über die Thermolumineszenz. Eine weitere Anwendung ist die Prüfung mittels Thermolumineszenz ob bestimmte (silikathaltige) Lebensmittel (z. B. Kartoffel, Gewürze, Obst) haltbar machender Bestrahlung ausgesetzt waren.

Bilder

Flussspatkristall (Bildbreite 3,5 cm) vom Schwarzachstollen / Wölsendorf, typische Farbe unter Kunstlicht (Halogenlampe)
Foto: berthold

Der gleiche Kristall - ohne Beleuchtung - luminesziert bei ca. 230 C° wunderbar blaugrün. Belichtungszeit: 15 Sekunden (Blende 5,6 - 320 ASA)
Foto: berthold

Fluorit (Berbes, Spanien), ca. 3.5 cm Bildbreite - Normlicht, vor der Erwärmung

Thermolumineszenz: ohne Beleuchtung. Die Kristalle zeigen entsprechend des Zonarbaus unterschiedlich starke TL.

Das gleiche Stück - Normlicht, nach der Erwärmung. Es zeigt sich ein Farbverlust.

Links

Einordnung