fluorescentie in calcietkristal, opgewekt door groene laserstraal?

[jkien]

Ik wilde het opsplitsen van een laserstraal zien in een calcietkristal, dat dubbelbrekend is. Dat lukte, maar tot mijn verbazing leek het groene laserlicht ook fluorescentie en fosforescentie op te wekken. Als de laser aan was vertoonde de laserstraal in het kristal al enige verkleuring, maar bij het uitschakelen van de laser verdween het groene licht meteen, en lichtte het spoor nog heel even na, met een oranje kleur.

Onderstaande afbeelding bevat 3 beeldjes (in totaal 0.2 seconde) uit een korte video van dat uitdovende lichtspoor. Maar calciet is toch geen bekende fluorescerende stof? En fluoresceren wordt toch meestal door ultraviolet licht opgewekt?

[Xilvo]

Calcite is transparent to opaque and may occasionally show phosphorescence or fluorescence.

Wikipedia

Misschien afhankelijk van verontreinigingen?

[jkien]

Ik zie het, wikipedia vermeldt dat bijvoorbeeld een verontreiniging met mangaan ionen (Mn2+) calciet kan laten fluoresceren. Volgens deze youtubevideo veroorzaakt een mangaan verontreiniging alleen fluorescentie als belicht wordt met ultraviolet licht. Als je calciet ziet fluoresceren bij groen laserlicht dan is dat veroorzaakt door een verontreiniging met lanthanide ionen (Ln3+). Zulke ionen (de 'fluorescentie activator') zijn in het verleden vanuit de omgeving door diffusie langzaam binnengedrongen in het kristal, en hebben daar enkele calciumionen uit het kristalrooster verdreven.

[jkien]

Marmer is ook calciet, dus de vraag rijst of een groene laser daar ook oranje fluorescentie en fosforescentie opwekt. Wit marmer verstrooit bijna al het opvallende licht; fluorescentie zal dus onzichtbaar zijn omdat het overstraald wordt door het groene licht. Maar de fosforescentie, het nalichten, is misschien wel in een video aantoonbaar.

En inderdaad, hieronder een serie beeldjes uit een video van de plek waar de laserstraal een marmeren kaasplankje treft. Na het uitschakelen van de laser is het oranje nalichten te zien dat geleidelijk uitdooft:

[Xilvo]

Hoeveel tijd zit er tussen de opnames?

[jkien]

Ongeveer 0.05 s, dus het nalichten duurt ongeveer 0.2 s.

[Xilvo]

Met het blote oog dus niet waar te nemen.

Heb je ook een controle opname gemaakt met iets dat zeker niet fluoresceert, om uit te sluiten dat het door de camera komt? Ik zou niet weten hoe, maar je weet maar nooit.

[jkien]

Ik heb geen controleopname, maar het topic begon met het doorzichtige calcietkristal, dat veel minder groen licht verstrooit. Daar is het nalichten wel met het blote oog waarneembaar.

[jkien]

Toch maar een controleopname gemaakt met wit keramiek in plaats van marmer. Daar is geen nalichten (fosforescentie) op de video te zien.