Se conoce por termoluminiscencia a toda emisión de luz, independiente de aquella provocada por la incandescencia, que emite un sólido aislante o semiconductor cuando es calentado. Se trata de la emisión de una energíapreviamente absorbida como resultado de un estímulo térmico. Esta propiedad física, presente en muchos minerales, es utilizada como técnica de datación absoluta.
En general, los principios que gobiernan la termoluminiscencia son esencialmente los mismos de aquellos responsables de todos los procesos luminiscentes y, de esta forma, la termoluminiscencia es uno de los procesos que componen el fenómeno de la luminiscencia.
Historia del fenómeno[editar]
Si bien la primera mención clara fue enunciada por Alberto Magno (1200-1280) al describir la luz emitida por un diamante calentado, el primer trabajo reconocido científicamente en el que se describe un proceso termoluminiscente fue realizado por Robert Boyle en 1663 para el Register of the Royal Society de Londres, en el que describe la extraña emisión de luz proveniente de un diamante que había llevado consigo a la cama. Calentándolo posteriormente mediante otros métodos más convencionales, por fricción o llama, observó que el fenómeno se repetía.
En el siglo XVIII se propusieron distintas explicaciones más o menos afortunadas, descubriéndose que la termoluminiscencia se reactivaba por exposición a la luz. Se empezaba ya a pensar que el calor estimulaba la emisión, pero no que fuera la causa. A lo largo del siglo XIX, con el descubrimiento de los rayos X, se observó que esta radiación generaba termoluminiscencia en ciertos minerales como las fluoritas.
Marie Curie, en su tesis doctoral de 1904, dice: "ciertos cuerpos, tales como la fluorita, se vuelven luminosos al ser calentados: son termoluminiscentes. Su luminosidad desaparece después de un tiempo, pero su capacidad de emisión, borrada por el calor, se renueva por medio de una chispa y también por la acción de la radiación."
Fundamento teórico[editar]
La termoluminiscencia era ya un fenómeno experimentalmente controlado, pero el fundamento teórico del proceso no se desarrolló hasta el advenimiento de la mecánica cuántica, la cual estableció la concepción teórica moderna.
Datación por termoluminiscencia[editar]
Cuando se la utiliza para establecer una datación, por ejemplo en los campos de la arqueología, la geología, la paleontología o la criminalística, a la técnica de la datación del cuarzo se la llama «datación por termoluminiscencia». Este método de datación se basa en un hecho constante en el tiempo: la radiación a la que está constantemente sometida la Tierra desde el espacio (los rayos cósmicos) produce cambios en la estructura cristalina del cuarzo, y estos cambios se acumulan con el tiempo. Cuando se calienta cuidadosamente el cuarzo, la estructura cristalina vuelve a la normalidad, pero cuando lo hace, emite luz. Cuanto más tiempo han sido irradiados, más luz emiten los granos de cuarzo. Al medir las longitudes de onda y compararlas con elementos previamente datados se puede obtener el tiempo que ha estado expuesto a la radiación el cuarzo, uno de los elementos más comunes de la corteza terrestre.
La datación por termoluminiscencia está considerada como uno de los métodos absolutos de datación.
La triboluminiscencia es la emisión de luz posterior a una deformacióno a una fractura vía mecánica o térmica. El término procede del griegoτριβείν ("tribeín"), frotar, maltratar, y del latín lumen, luz.
Se trata de un fenómeno óptico que se genera cuando algunas especies químicas y determinados materiales están sometidos a trituración, tensión, agitación, estrés térmico o cualquier otro procedimiento que conlleve ruptura de enlaces químicos. Este fenómeno no ha sido enteramente elucidado. Parece ocurrir por separación y reunificación de cargas eléctricas.
La triboluminiscencia es observable cuando, por ejemplo, en oscuridadtotal, se trituran cristales de azúcar de caña o de sales de uranilo en un mortero de vidrio de cuerpo y mano transparentes, o cuando en aire líquido se sumerge un tubo de ensayo que contenga estos cristales. El color, la intensidad y la duración de los destellos triboluminiscentes dependen de la naturaleza del material ensayado.
El concepto triboluminiscencia se utiliza a menudo como sinónimo de fractoluminiscencia: vocablo utilizado solamente cuando se refiere a luz procedente de cristales fracturados. La triboluminiscencia difiere de la piezoluminiscencia en que un material piezoluminiscente no emite luz cuando se fractura: la emite únicamente cuando se deforma.
Fractoluminiscencia y piezoluminiscencia son ejemplos de mecanoluminiscencia, que es la luminiscencia que resulta de cualquier acción mecánica sobre un sólido.
Historia[editar]
La primera referencia a la utilización del fenómeno de la triboluminiscencia procede de los indios ute, pobladores de la región de Colorado Central, quienes desde una remota antigüedad han utilizado sonajas de cristales de cuarzo para generar luz.
Tales sonajas, de uso ceremonial, se elaboraban con piel de búfalo (traslúcida), que se rellenaba con cristales de cuarzo. Cuando, durante las ceremonias nocturnas, las sacudían los chamanes, la fricción y la tensión mecánica de los cristales de cuarzo producían destellos de luz triboluminiscente.
En tiempos modernos, Nicolás Monardes (1508-1588) refirió la triboluminiscencia haciéndose eco de observaciones de porteadores sevillanos de sacos de azúcar en noches sin luna. En 1620, Francis Bacon, en su Novum Organum, expresó: "Es bien sabido que todo el azúcar, ya sea en almíbar o en bloque, si es duro, brillará cuando se rompa o sea raspado en la oscuridad."1 En 1663 el científico Robert Boyle también informó acerca de algunos de sus trabajos sobre la triboluminiscencia.2
Triboluminiscencia durante diferentes sismos[editar]
Perú 2007[editar]
Durante el terremoto en Ica, Perú, del 15 de agosto de 2007, los habitantes de Lima se sorprendieron por la aparición, durante la noche, de una luminosidad que parecía proceder del mar y que adoptó diferentes colores.
Aunque algunos fogonazos de color amarillento en la parte baja del horizonte no marino podrían haberse debido a un cortocircuito de líneas de alta tensión (20.000 voltios), otras luminiscencias observadas no se pudieron asignar a esta causa.
Una posible explicación es que se haya tratado del fenómeno de la triboluminiscencia, al menos en cuanto a la emisión de luminiscencia de colores rojo y verde. Tampoco se descarta que se haya debido a un fenómeno atmosférico.
El choque o rozamiento de la placa de Nazca sobre la placa Continental podría haber liberado gran energía y provocado el sismo o terremoto. A este pudo acompañar la emisión de triboluminiscencia a cuenta de la presión ejercida sobre cuarzo u otros minerales. Estudios del Instituto de Investigación Nacional Industrial de Chugoky llevados a cabo por Yoshizo Kawaguchi han mostrado que al fracturarse, el dióxido de silicio libera luz roja y azul por un período de unos 100 milisegundos. Kawaguchi lo atribuyó a la relajación de las uniones libres y de átomos de oxígeno inestable que quedan cuando las uniones de oxígeno y dióxido de silicio se rompen debido a las tensiones dentro de la roca.
Existen decenas de videos filmados por aficionados limeños acerca del sismo. En ellos se aprecian fogonazos de colores blanco, azul y rojo. El fenómeno produjo gran sorpresa a miles de personas en diferentes zonas de la ciudad de Lima, quienes —por carencia casi absoluta de lluvias todo el año— no estaban acostumbradas a visión de relámpagos.
No hay comentarios:
Publicar un comentario