Die Lumineszenz von Mineralien - Fluoreszenz und Phosphoreszenz
Einige Mineralien können die Farbe verändern, wenn diese in energetisch angeregte Zustände überführt werden. Die Gesamtheit der daraus resultierenden Leuchterscheinungen wird unter dem Begriff der Lumineszenz zusammengefasst.
Leuchtende Mineralien
Lumineszenz ist ein physikalisches Phänomen, bei dem die durch physikalische oder chemische Prozesse, aber auch zugeführte Strahlung aufgenommene Energie als elektromagnetische Strahlung abgegeben wird.
Unterschieden werden abhängig von der Art der Energiezufuhr z.B.
- Photolumineszenz – genauer Phosphoreszenz und Fluoreszenz,
- Elektrolumineszenz: durch den Einfluss von Strom
- Radiolumineszenz : durch Nuklear- oder Röntgenbestrahlung
- Chemolumineszenz: durch chemische Vorgänge
- Thermolumineszenz: Leuchten durch Wärmezufuhr
- Tribolumineszenz: Leuchten infolge von mechanischer Belastung
Bei der Bestimmung von Mineralen wird vor allem die Photolumineszenz herangezogen.
Ursache von Fluoreszenz und Phosphoreszenz
Die Erscheinungen von Fluoreszenz und Phosphoreszenz werden sowohl mit Störungen im Kristallgitterbau als auch in dieses eingebaute Fremdionen, bspw. in Form von Verbindungen oder Atomen begründet.
Allgemeine Aussagen, welche Elemente verantwortlich für die Farbgebung der Photolumineszenz sind, sind nicht möglich und variieren mit und innerhalb der verschiedenen Minerale. Untersuchungen an lumineszierenden Mineralen haben jedoch ergeben, dass Beimengungen von Eisen entsprechende Leuchteffekte unterbinden, während Uranverbindungen, Chrom, Mangan, Wolframate und Molybdate sich förderlich auf die Lumineszenz auswirken.
Um das Leuchten von Mineralien oder Edelsteinen zu provozieren, ist es zunächst notwendig, diese vom energetischen Grundzustand auf ein höheres Energieniveau zu befördern. Die Stimulation der Teilchen wird dabei z.B. durch kurz- oder langwelliges UV-Licht oder Röntgenstrahlen erzeugt. Auf dem Weg zurück zum Energieausgangsniveau gibt das Mineral diese Energie in Form von Strahlung bzw. Leuchten ab.
Während der Effekt der Fluoreszenz innerhalb weniger Zehntelsekunden nach Ende der Energieabgabe nicht länger zu sehen ist, können phosphoreszierende Minerale noch Stunden später nachleuchten. Grund dafür sind Vorgänge in den Elektronenschalen der Atome, denen ein höherer Quantensprung zugrunde liegt als bei fluoreszierenden Mineralien.
Liste mit fluoreszierenden Mineralien und Edelsteinen:
| Fluoreszenz | Beispiele |
| weiß | Bergkristall, Chalcedon, Calcit, Lapislazuli |
| gelb | synthetischer Diamant, Chalcedon, Achat, Andalusit, Bernstein, Cerussit, Skapolith, Türkis, roter und brauner Zirkon |
| orange | Calcit, Dolomit, Kunzit, Mondstein, Prehnit, Sodalith, gelber Topas, blauer Zirkon |
| blau | Diamant, Achat, Benitoit, Bernstein, Dumortierit, Jadeit, Kyanit, Mondstein, Opal, Skapolith, Türkis |
| rot | Aventurin, Calcit, Rubin |
| rosa | Beryll, Calcit, Dolomit, Skapolith |
| grün | Diamant, Chalcedon, Amazonit, Andalusit, Opal, Türkis, farbloser Turmalin |
| violett | Beryll, Diopsid, Dumortierit, Rosenquarz, Saphir, Skapolith, roter Turmalin |
| braun | Amazonit, Opal, rosa und roter Topas |
Siehe auch:
⇒ Ägyptisch Blau und das Mineral Cuprorivait
⇒ Industriediamanten - Wenn Diamanten nicht zu Schmuck verarbeitet werden
⇒ Titandioxid
Quellen:
- Bauer, J.; Tvrz, F. (1993): Der Kosmos-Mineralienführer. Mineralien Gesteine Edelsteine. Ein Bestimmungsbuch mit 576 Farbfotos. Gondrom Verlag GmbH Bindlach
- Pellant, C. (1994): Steine und Minerale. Ravensburger Naturführer. Ravensburger Buchverlag Otto Maier GmbH
- Medenbach, O.; Sussieck-Fornefeld, C.; Steinbach, G. (1996): Steinbachs Naturführer Mineralien. 223 Artbeschreibungen, 362 Farbfotos, 250 Zeichnungen und 30 Seiten Bestimmungstabellen. Mosaik Verlag München
- Booth, B. (1999): Steine und Mineralien. Könemann Verlag Köln
- Okrusch, M. und S. Matthes (2009): Mineralogie: Eine Einführung in die spezielle Mineralogie, Petrologie und Lagerstättenkunde. Springer Verlag Berlin Heidelberg
- Schumann, W. (2017): Edelsteine und Schmucksteine. Alle Arten und Varietäten. 1900 Einzelstücke. BLV Bestimmungsbuch, BLV Verlagsgesellschaft mbH München
- Hochleitner, R. (2017): Welcher Stein ist das? Kosmos-Naturführer. Über 350 Mineralien, Edelsteine und Gesteine. Franckh Kosmos Verlag
Letze Aktualisierung: 29.04.2026