Jak funguje – svítící tyčka nebo náramek?

Anglicky se jí říká Lightstick. Možná jste ji měli včera v ruce. Proč se dá svítící tyčinka použít jen jednou a ne opakovaně? Dá se splést s UFO? (délka blogu 2 min.)

Je to jednoduchá plastová tyčinka. Je relativně měkká a dá se proto ohýbat. Když se ohne dostatečně šikovně, začne vydávat světlo určité barvy. To, co na první pohled vypadá jako záhadný trik, je ve skutečnosti způsobeno rafinovanou kombinací chemikálií, kterými je tyčinka naplněna.

Za všechno může fyzika a chemie

Tyčinka je zhotovená z plastu - a je dutá. Uvnitř se nachází speciální kapalina a malá skleněná ampulka. V ampulce je zatavena jiná kapalina.

Chemiluminiscence

... je světélkování doprovázející chemické reakce některých látek. Chemiluminiscence vzniká přímou přeměnou chemické energie na světelnou. Uvolněná chemická energie převádí atomy nebo molekuly do energeticky bohatšího, tzv. excitovaného stavu, které takto získanou energii uvolňují ve formě světelných kvant (fotonů). Protože při chemiluminiscenci téměř vůbec nevzniká teplo, bývá světlo produkované některými chemickými reakcemi nazýváno také jako studené.

Obě složky samozřejmě nejsou použity náhodou. Jsou vybrány tak, aby při jejich smíšení probíhala chemická reakce, při které se uvolňuje energie. Třetí látka, která je přítomna v tyčinkách, tuto energii využívá, aby následně emitovala světlo při fyzikálním procesu, kterému se říkáchemiluminiscence.

Běžná v obchodech prodávaná tyčinka obsahuje roztok peroxidu vodíku, roztoku aktivní látky a fluorescenčního barviva.

Celý trik spočívá v tom, že chemická reakce mezi peroxidem a aktivní látkou uvolní dostatečné množství energie. Ta musí stačit na to, aby vybudila elektrony v barvivu - třetí chemické složce svítící tyčinky. Jeho elektrony, které přijaly určité množství energie, “vyskočí” na vyšší energetickou hladinu. Nemohou na ní ale zůstat natrvalo - časem musí zase “spadnout” do původního stavu. Tento skok je doprovázen vyzářením energie ve formě fotonů s určitou vlnovou délkou.

Na konečnou barvu světla tedy nemá vliv druh chemikálií, které při vzájemné chemické reakce uvolňují prvotní energii - ale jen výběr luminiscenčního barviva.

Pokud umístíte aktivovanou tyčinku do chladna (například do mrazáku), chemická reakce, při které se uvolňuje potřebná energie, se zpomalí. Když bude tyčinka chlazená, bude proto vyzařovat méně světla, zato ale vydrží svítit mnohem déle. Zvýšená okolní teplota naopak chemickou reakci aktivních látek urychluje. Tyčinka bude svítit mnohem jasněji, ale také se rychleji vyčerpá.

Doba, po kterou tyčinka vydrží svítit, je závislá na druhu a poměru obou aktivních látek. Může být aktivní třeba jen pět minut nebo také několik dnů.

Světlo, které tyčinka vydává, je mimochodem vidět na dost velkou vzdálenost. V noci ho zaregistrujete i z 500 metrů. Nejlépe bývá vidět tyčinka zelené barvy.

Největší “tyčinka”, která kdy byla vyrobena, měřila na výšku 3 metry. Obsahovala přes 88 litrů aktivních látek. Aktivována byla kladivem v německém Darmstadtu v roce 2009 a dostala se tak do Guinnessovy knihy rekordů.

Není UFO jako UFO

Se svítící tyčinkou může být spousta zábavy. Například tehdy, když se po aktivaci spojí do kruhu, vloží do balónku a balónek naplní heliem. Při pohledu na záhadné UFO, které člověku prolétá nad hlavou, asi jen málokdo myslí na tenkou tyčinku, vyzařující chemické světlo.