Por que certas coisas brilham no escuro?

Crianças e crianças pequenas são muitas vezes fascinado por qualquer coisa que brilha. No momento em que vêem algo brilhante ou brilhante, as chances são boas de que ele vai acabar em suas bocas no momento seguinte. Na verdade, não apenas crianças, mas muitos adultos também não podem resistir a olhar para um objeto que brilha no escuro por conta própria, sem a ajuda de qualquer poder ou eletricidade. Houve uma época em que os relógios de pulso com mostradores luminescentes eram uma moda importante entre os jovens.

A questão é, como o dia irradia luz? Algumas pessoas assumem equivocadamente que as células que alimentam o relógio também fazem o mostrador brilhar continuamente à noite. Neste artigo, vamos dar uma olhada em …

Resposta curta: As coisas que brilham no escuro contêm uma substância chamada fósforo, que é capaz de irradiar luz depois de ter se energizado. Essas substâncias absorvem primeiro energia durante longos períodos quando expostas à luz e, posteriormente, irradiam luz visível no escuro.

Antes de entrarmos nos detalhes desse fenômeno, ajuda se entendemos alguns dos conceitos básicos primeiro.

A luminescência é a emissão de luz por materiais relativamente frios. Isto é diferente da luz emitida dos materiais incandescentes, tais como a queimadura do carvão vegetal, da madeira, do papel etc., porque a luz nesses casos resulta do calor. Como a emissão de luz é feita por materiais relativamente mais frios, a luminescência também é chamada de radiação de corpo frio.

Ao contrário do que muitas pessoas acreditam, a luminescência de um objeto não significa apenas que ele “brilha no escuro”; Em vez disso, todo objeto que emite luz produz-se é dito luminoso. Materiais que brilham no escuro (por si só) são apenas alguns dos muitos materiais que demonstram luminescência e, por isso, às vezes são chamados de materiais luminescentes.

Luminescence vem em alguns tipos, incluindo fosforescência, fluorescência, bioluminescência, quimioluminescência, fotoluminescência e vários outros. Para o escopo deste artigo, estamos interessados ​​somente nos dois primeiros.

Todos os materiais que brilham no escuro contêm substâncias chamadas fósforos. Nos termos mais simples, um fósforo é algo que exibe luminescência. Existem centenas e centenas de compostos que podem atuar como fósforo, incluindo aqueles que são usados ​​em brinquedos brilhantes e telas de radar (por exemplo, sulfeto de zinco, aluminato de estrôncio, etc), bem como os que eles usam Em telas de computador, LEDs brancos e sensores.

O grande número de fósforos pode ser categorizado com base em três parâmetros principais: o tipo de radiação que eles precisam para se energizar, a cor de sua luz de saída e quanto tempo eles brilham depois de ser energizado.

No caso de brinquedos “brilho no escuro”, você precisa de fósforos que se energizam pela luz natural (visível) e brilham por um longo tempo depois de serem energizados (tempo de persistência elevado). Os dois compostos que se encaixam perfeitamente nestes critérios, para grande satisfação dos fabricantes de brinquedos, são aluminato de estrôncio e sulfeto de zinco. Há uma série de outros compostos que fazem isso também (por exemplo, sulfeto de cálcio com sulfeto de estrôncio ativado pelo bismuto).

A fosforescência é um tipo especial de fotoluminescência (bastante semelhante à fluorescência), onde os materiais fosforescentes produzem luz após serem energizados. Quando os átomos dentro destes materiais ganham energia (através da luz visível ou outras fontes), eles ficam “excitados”. Quando esses átomos retornam aos seus níveis de energia normais, eles emitem pequenos pacotes de luz chamados fótons, que fazem o objeto (que contém esses átomos) brilhar.

Os relógios luminosos trabalham no mesmo princípio. Eles carregam energia durante o dia e começam a brilhar quando está escuro (quando os fótons são emitidos como “excitados”, os átomos perdem energia).

No passado, havia relógios de pulso, popularmente chamado de “relógios de pulso de rádio”, que brilhou, mas não precisava de qualquer cobrança. Tais relógios dependem de radioluminescência, em que um fósforo é misturado com um elemento radioativo. As emissões radioativas do material (neste caso, o rádio) energizam o fósforo continuamente, tornando-o incandescente o tempo todo sem exigir qualquer carregamento.

Os relógios de pulso de rádio foram largamente descontinuados agora e desde então foram substituídos por variantes que contêm um elemento químico radioativo chamado promethium, ou um isótopo radioativo de hidrogênio chamado trítio.

Assim, a próxima vez que uma criança lhe perguntar por que seu brinquedo brilha quando as luzes da sala são desligadas, você pode querer dizer-lhes sobre a história real por trás de tudo. Ou, você pode ignorar os detalhes e deixá-los acreditar que o brinquedo é iluminado por uma fada chamada Ciência.