Přeskočit »
Debrujárský videospot 2
Vyhledávání
English
Français
Deutsch
Česky

Kouzlo luminiscence - experiment

Autor: PhDr. Jitka Soukupová (jitule.sk@seznam.cz) Datum vydání: 1. 9. 2015 Přečtení: 3865
Napsat komentář: Napsat komentář
soukupova15luminiscence100_01Lidé jsou odpradávna fascinováni světelnými jevy. Mezi tyto jevy patří i luminiscence, o jejímž pozorování jsou dochovány první zmínky už ze Staré Číny z 10. století. V přírodě ji můžeme sledovat  díky světluškám nebo trouchnivějícím pařezům, s obojím se setkáme i v pohádkách. Ale spousta luminoforů je kolem nás i v našem běžném životě – tonic, lepicí tyčinka, zvýrazňovače a spousta dalšího.


Kouzlo luminiscence

rukasipkaCelý text si můžete stáhnout
TADY v PDF (555 kB) nebo TADY DOCX (153 kB).

Téma: Záření, atomová fyzika

Anotace:


soukupova15luminiscence250aLidé jsou odpradávna fascinováni světelnými jevy.

Mezi tyto jevy patří i luminiscence,

o jejímž pozorování jsou dochovány první zmínky
už ze Staré Číny z 10. století.
V přírodě ji můžeme sledovat  díky světluškám
nebo trouchnivějícím pařezům,
s obojím se setkáme i v pohádkách.
Bakterie žijící v tropických mořích jsou dokonce schopny díky bioluminiscenci rozzářit celé pláže.

Ale spousta luminoforů je kolem nás
i v našem běžném životě
– tonic, lepicí tyčinka, zvýrazňovače a spousta dalšího.


Trocha teorie:

soukupova15luminiscence250Luminiscence je spontánní (samovolné) záření převážně pevných nebo kapalných látek, které vzniká jako přebytek záření tělesa nad úrovní jeho tepelného záření v dané spektrální oblasti při dané teplotě, přitom toto záření má určitou dobu doznívání, tedy trvá i po skončení budícího účinku. Lze také říci, že luminiscence je děj, při němž záření o kratší vlnové délce (větší frekvenci) vyvolává v látce určitého složení vznik záření o delší vlnové délce (nižší frekvenci).
Luminiscence vzniká excitací atomu působením jiného záření, elektronů apod., a následným návratem atomu do základního stavu, čímž dojde k vyzáření fotonu. Luminiscenci látky lze tedy pozorovat po jejím ozáření jiným zdrojem záření.
Pokud po odstranění zdroje ozařování látky luminiscence vymizí, hovoříme o fluorescenci. Pokud luminiscence přetrvává i po odstranění zdroje ozařování, jedná se o fosforescenci.
Luminofor je látka, u které nastává luminiscence (tzv. světélkující látka).

Luminiscenci dělíme
a) podle způsobu excitace:
Fotoluminiscence − vyvolána elektromagnetickým zářením (např. zářivka)
Elektroluminiscence − vyvolána elektrickým polem (např. luminiscenční dioda, reklamní panely, nouzové osvětlení)
Katodoluminiscence − vyvolána dopadajícími elektrony (např. stínítko televizní obrazovky, osciloskopu)
Chemoluminiscence (chemiluminiscence) − vyvolána chemickou reakcí
Bioluminiscence – způsobena chemickou reakcí vytvořenou živými organismy
Termoluminiscence − vyvolána vzrůstem teploty po předchozím dodání energie (např. termoluminiscenční dozimetry)
Radioluminiscence − vyvolána působením jaderného záření
Mechanoluminiscence – vyvolána mechanickou energií
Triboluminiscence − vyvolána třením
Fraktoluminiscence − vyvolána lámáním
Piezoluminiscence − vyvolána tlakem způsobujícím elastickou deformaci
Sonoluminiscence − vyvolána zvukovým vlněním (ultrazvukem)
b) podle doby trvání luminiscence po skončení excitace:
Fluorescence − luminiscence zmizí s přerušením excitace
Fosforescence − luminiscence trvá i po přerušení excitace (několik minut až hodin)

Pomůcky:
UV lampa (UV baterka) – zdroj záření kratších vlnových délek než má světlo, barevné poznámkové papíry, lepicí tyčinky, tonik, sprite, mountain dew, modelovací drátky, zvýrazňovače, voda, ve které jsme nechali vyluhovat nadrcené větvičky kaštanu (jírovec), ethanol nebo aceton, ve kterém jsme nechali vyluhovat natrhané zelené rostliny a další luminofory

Provedení:

soukupova15luminiscence250bZdroje fluorescence:

Postupně pod UV lampu umísťujte
některé z těchto předmětů:

bankovky, občanský průkaz, jízdenky MHD
(Praha, Brno), bělený papír do tiskáren, prací prášky (Ariel, Persil – sypké) zvýrazňovače,
láhev od limonády Mountain Dew,
diskotékové laky na nehty,
Tonic (modrá fluorescence) náplň z banánku v čokoládě, energy drinky obsahující vitamín B2,
černý čaj, sýr Hermelín, kari omáčka, whisky, …

Experimenty provádíme v zatemněné místnosti.

Pokud nemáme zatemněnou místnost, vytvoříme si zatemnění pomocí začerněné krabice, do které vyřežeme z boku otvor na zdroj UV záření a z čelní strany pozorovací otvor(y).


Vysvětlení:

1. Testování nápojů – voda, soda, Tonik, Sprite, Mountain Dew, energy drinky - Tonik díky obsahu chininu světélkuje pod ultrafialovým zářením. Mountain Dew – fluoreskuje láhev, energy drinky – fluoreskují pouze některé, a to díky přítomnosti vitamínu B2
2. Voda s výluhem z kaštanových větviček, ethanol nebo aceton s výluhem ze zelených rostlin – ve výluhu jírovce maďalu fluoreskuje aeskuletin, ve vodném výluhu zelených rostlin fluoreskuje chlorofyl
3. Prací prášky – sypké i vodné roztoky - optické zjasňovače v pracích prášcích nejčastěji obsahují deriváty (E)-stilbenu, kumarinu nebo heterocyklických sloučenin. Ty jsou příčinou světélkování.
4. Energy drinky a Banánky v čokoládě - Intenzivní fluorescence banánků v čokoládě je způsobena riboflavinem. Riboflavin (označovaný také jako vitamín B2) se často používá jako žluté potravinářské barvivo (E100).
5. Černý čaj a káva - pravděpodobně fluoreskují díky polyfenolům, jejichž molekuly jsou tvořeny velkým počtem benzenových jader.
6. Svítící tyčinky (lightstick) - jsou příkladem praktického využití chemiluminiscence. Pro svou spolehlivost jsou využívány ozbrojenými složkami, ale také jako outdoorové vybavení pro turisty. Svítící tyčinky se skládají z plastového obalu, ve kterém je uzavřený roztok peroxidu vodíku v organickém rozpouštědle a skleněná ampulka. Tato ampulka obsahuje roztok bis(2,4,6-trichlorfenyl) oxalátu nebo jiného fenyl oxalátu v dibutylftalátu a fluorescenční barvivo, které určuje výslednou barvu světla. Ke vzniku světla dochází po rozbití skleněné ampulky a smíchání obou roztoků. Při zahřátí lightsticků (například v rychlovarné konvici) můžeme pozorovat zvýšení intenzity světla, což je způsobeno tím, že chemická reakce se při zvýšení teploty urychlí.
7. Obrázky nakreslené zvýrazňovačem, samotný zvýrazňovač, výluh náplně zvýrazňovače do vody nebo lihu - zvýrazňovače obsahují tzv. luminofory. Můžeme si vytáhnout náplň ze zvýrazňovače a vylouhovat ji do vody nebo lihu (některé zvýrazňovače jsou rozpustné ve vodě, jiné v lihu – je třeba vyzkoušet). Dostaneme tak roztok, který po osvícení UV lampou bude krásně svítit.

Informace k UV lampám a UV baterkám:
F http://www.a-coloris.cz/barvy/ultrafialova-kapesniuv-lampa-l80/d-71254/
F  http://www.zarovkarna.cz/product/elektronika-pro-domacnost/prenosny-uv-tester-bankovek-_-led-svitil/793
F http://www.ledbaterky.cz/levne-svitilny/uv-baterka/9-uv-led

Čas:

timeslon150Příprava pokusu a příprava všech pomůcek 10 minut
Vyluhování látek (je možné připravit předem) 15 – 20 minut
Výroba tmavé krabice (je možné připravit předem) 30 minut)
Realizace pokusu 10 minut
Úklid 10 minut
Celkem 30 - 60 minut

Dále je možná diskuse nad pokusy a jejich různé modifikace.

rukasipkaIlustrační FOTOGRAFIE.


Rubrika: SekceFyzikaPokusy
Zdroj: PhDr.Jitka Soukupová,vedoucí sekce F+CH | Stáhnout v PDF
Vyhledávání
Vyhledat článek

Kontakt

AMD ČR, z.s.
P.O. BOX 71
688 01 Uherský Brod
IČO: 46271066
Č.účtu: 154 526 144/0300
Tel.: +420 605 287 556
e-mail: nad@debrujar.cz

Více
Kalendář
<< Září 2020 
>>
PoÚtStČtSoNe
  123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
282930    
Banner

Statistika akcí

Pozdrav debrujárům

Videospoty

Pohár vědy - Science Cup 2019

ARBOJ 2017

Mutanti a kuriozity 2016

Science box

Burza

Počítadlo návštěv

© 2020 - Mgr. Petr Zapletal
založeno na phpRS