Эффект Коппа-Этчеллса

Перед вами — снимок, сделанный фотографом Майклом Йоном (Michael Yon) в 2009 году в Афганистане. На фотографии запечатлен эффект Коппа-Этчеллса, названный в честь солдат американской и британской армий, погибших во время операции в Сангине. Удивительное по красоте свечение может наблюдаться в темное время суток при взлете или посадке вертолета в пустыне.

Возникновение свечения объясняется трением частиц песка и пыли о быстро вращающиеся лопасти: песчинки достаточно прочные, чтобы иногда откалывать от них небольшие кусочки металла, а переднюю кромку лопастей обычно покрывают защитным слоем титана или никеля, которые хорошо искрят. Это довольно слабый эффект, но при взлете или посадке в пустыне вертолет способен поднять в воздух достаточное количество песка, чтобы возникло заметное яркое свечение. Но увидеть его все равно можно только в сумерках или ночью.

Вертолет CH-47 «Чинук» в афганской провинции Газни. Фото с сайта nautil.us

Эффект Коппа-Этчеллса — один из частных случаев триболюминесценции (см. также Triboluminescence). Термин происходит от греческого τρίβειν — «трение» и латинского lumen — «свет». Свет генерируется за счет разрыва химических связей в материале при его разделении, разрыве, дроблении, растирании или ином схожем механическом воздействии. Наблюдать это явление можно и не имея под рукой вертолет с пустыней: опыты с триболюминесценцией вполне можно проводить дома. Например, при измельчении кристаллов сахара возникают слабые электрические поля, которые разделяют положительные и отрицательные заряды. В попытке снова воссоединиться заряды создают красивое синеватое свечение. Опыт несложный, но помните: нужно очень темное помещение, прозрачная посуда и приложение значительных усилий, чтобы деформировать кристаллы. Отметим, что триболюминесценцию сахара впервые описал Фрэнсис Бэкон еще в 1620 году.

Еще один пример триболюминесценции: тонкая линия синего света в месте отрыва клейкой ленты от рулона. Фото с сайта fiatphysica.com

Триболюминесценция может наблюдаться также, например, при разрезании алмаза (при этом возможны вспышки синего или красного цвета) или при трении кристаллов кварца друг о друга.

На данный момент природа триболюминесценции до конца не изучена. Считается, что это явление характерно для асимметричных кристаллов, в которых велика вероятность разделения заряда. Однако науке уже известны триболюминесцентные материалы с симметричной кристаллической решеткой, к примеру, иодид тербия. Здесь, как считают ученые, все дело в примесях, которые придают симметричным кристаллам некоторые свойства асимметричных.

Фото © Michael Yon с сайта michaelyon-online.com.

Анастасия Стебалина