28. Люминесцентные свойства минералов. Виды люминесценции. Суть явления. Понятие о центрах люминесценции. Значение люминесценции в минералогии.

Люминесценция – способность минерала светиться при сообщении им той или иной энергии извне.

Типы Люминесценции в зависимости от источника возбуждения:

1. Рентгенолюминесценция, вызванная рентгеновским излучением

2. Катодолюминесценция, вызванная нагреванием

3. Электролюминесценция. вызванная пропусканием электрического тока

4. Триболюминесценция, вызванная трением

5. Хемолюминесценция. вызванная протеканием химических реакций

6. Фотолюминесценция, вызванная воздействием утрафиолетового или белого света

Типы люминесценции по продолжительности свечения:

1. Флюоресценцию - люминесценцию, при которой свечение наблюдается только во время действия на минерал источника возбуждения

2. Фосфоресценцию(=полесвечение) - люминесценция, продолжающаяся и после прекращения действия источника возбуждения.(Min время полесвечения 0,1с)

Физическая суть явления:

При воздействии на минерал энергии источника возбуждения электроны некоторых элементов, поглощая энергию, равную одному кванту, переходят со своих стабильных электрон. уровней на нестабильные(возбужденные). Их пребывание на этих уровнях неустойчиво, поэтому они опускаются на свои стабильные уровни, возвращая при этом только часть поглощенной энергии. Возвращенная энергия будет меньше, чем поглощенная, потому что электрон расходует часть поглощенной энергии на работу перехода на возбужденный уровень и затем, возвращаясь на стабильный.

Причина люминесценции- особенности химического состава и структуры.

Центр люминесценции – дефекты кристаллической решетки, обусловленные свечением люминофора.

Гасители люминесценции – элементы, препятствующие возникновению люминесценции.

Люминофор – вещество, поглощающее энергию и преобразующее в световое излучение.

29. Электрические свойства минералов.

Электрические свойства минерала оцениваются по способности проводить электрический ток. Электрические свойства обусловлены электронным строением атомов, входящих в состав минералов, и электрической структурой, обусловленной их взаимным расположением и взаимодействием.

Возникновение электрических свойств объясняется ЗОННОЙ теории кристаллов. Согласно ей, атомы химических элементов могут иметь свободные или частично заполненные электронные уровни, в пределах которых возможно свободное перемещение электронов(зарядов). Такие уровни получили название зон проводимости.

Наряду с этим имеются заполненные уровни, в пределах которых нет перемещения электронов, следовательно, нет переноса заряда, но электроны с них могут перемещаться в зону проводимости. Заполненную зону и зону проводимости разделяет так называемая запрещенная зона, в которую электроны не перемещаются. Эта зона имеет разную ширину, что и определяет взаимодействие заполненной зоны и зоны проводимости, обуславливая электрические свойства минералов.

С учетом проявления электрических свойств выделяют 3 группы минералов:

Проводники- минералы, в которых атомы имеют зоны проводимости, обеспечивающие свободное перемещение электронов. Минералы свободно проводят электрический ток. Такие минералы - минералы с металлическим типом связи(самородные).

Диэлектрики- минералы, в которых у атомов заполненные зоны отделены от зон проводимости широкой запрещенной зоной. Перемещение электронов из заполненной зоны в зону проводимости для них не происходит. Электрический ток не проводят. Минералы с ионной связью.

Полупроводники- минералы, у атомов которых запрещенная зона является узкой, что позволяет электронам под влиянием энергетических уровней из заполненной зоны легко переходить в зону проводимости. Минералы с ковалентной связью (сульфиды, оксиды).

Возникновению электропроводности способствует появление дефектов структуры.