نور توانائی کی ایک قسم ہے۔ دوسری توانائیوں کے مقابلے میں نور کا مطالعہ کئی متفرق زاویوں سے کیا گیا ہے۔ اس کی گو نا گوں خصوصیات کی بنا پر ابھی تحقیق کے بہت سے علاقے اَن چھوئے پڑے ہیں۔ جن علاقوں میں نور کا گہرا مطالعہ کیا گیا ہے وہاں بھی اس کا جادو سر چڑھ کر بولتا ہے۔ مثلاً اس کے مطالعہ کا ایک علاقہ ’’نور کے منابع‘‘ (Sources of Light) ہے ۔اس میں قدرتی اور مصنوعی منابع نور، سرد اور گرم منابع نور، عام روشنی (Lighting) کے ذرائع اور تنویر (Luminescence) وغیرہ سے بحث کی جاتی ہے۔ تنویر کی کئی قسمیں ہیں۔ مثلاً
تنویر حیاتی (Bio Luminescence)
تنویر حراری (Thermoluminescence)
تنویر کیمیائی (Chemoluminescence)
تنویر میکانی (Mechanoluminescence)
تنویر نور (Photo Luminescence)
تنویر کے علاقے میں بہت تنوع پایا جاتا ہے۔ یہ علاقہ نہایت دلچسپ ہے۔ تنویر کی ان قسموں میں تنویر میکانی کا مطالعہ بھی کافی دلچسپ اور پر تجسس ہے۔ یہ اپنے آپ میں ایک انوکھا قدرتی مظہر ہے۔لطف کی بات یہ ہے کہ تنویر میکانی کو ابھی تک ٹھیک طور پر سمجھا نہیں گیا ہے۔
کسی ٹھوس پر میکانی عمل (Mechanical Action) کے نتیجے میں نور کے اخراج کو تنویر میکانی (Mechanoluminescence) کہتے ہیں۔مثلاً شکر کی ڈلی کو چاقو سے چھیلا یا کاٹا جائے تو اس عمل میں نور کااخراج ہوتا ہے یعنی تنویر میکانی حاصل ہوتی ہے۔ میکانی اعمال میں توڑنا، کاٹنا، چھیلنا، دبانا، رگڑنا وغیرہ شامل ہیں۔ بالا صوتی (Ultrasonic) عمل بھی اسی زمرے میں آتا ہے۔ میکانی عمل کے نتیجے میں ٹھوس کی ساخت میں تبدیلی واقع ہوتی ہے۔ مثلاً ٹھوس کا ٹوٹنا (Fracture) یا پھیل جانا۔ ٹھوس کی ساخت میں تبدیلی کی بنیاد پر تنویرِ میکانی کی چند قسمیں طے کی گئی ہیں، مثلاً:
(1) Fractoluminescence: ٹھوس شے پر تناؤ (Stress) کے نتیجے میں اس میں ٹوٹ پھوٹ (Fracture) کا عمل واقع ہوتا ہے۔ اس کے نتیجے میں تنویر میکانی کا اخراج ہوتا ہے۔ اسے Fractoluminescence کہتے ہیں۔
(2) Piezoluminescence: لچکدار (Elastic) ٹھوس یا نرم (Plastic) ٹھوس پر دباؤ (Pressure) ڈالنے پر اس کی ساخت میں تبدیلی واقع ہوتی ہے اور وہ پھیل جاتا ہے۔ اس کے نتیجے میں نور کا اخراج ہوتا ہے، اسے Piezoluminescence کہتے ہیں۔
(3) Triboluminescence: ٹھوس کو رگڑنے (Rubbing) کے نتیجے میں حاصل ہونے والی تنویر میکانی Triboluminescence کہلاتی ہے۔ سائنسی اعتبار سے یہ عمل Fractoluminescence جیسا ہی ہے۔ اس لئے یہ دونوں اصطلاحات ایک دوسرے کی مترادف کے طور پر استعمال کی جاتی ہیں۔
(4) Sonoluminescence: بعض مائعات میں تیار ہونے والے بلبلوں (Bubbles) کو صوت بالا (Ultrasound) کے ذریعہ مشتعل کیا جائے تو ان کے ٹوٹنے کے دوران تنویر میکانی کا اخراج ہوتا ہے، اسے Sonoluminescence کہتے ہیں۔
تنویر میکانی کی تاریخ
تنویر میکانی کی دریافت کو چار صدیوں سے زیادہ عرصہ گزر چکا ہے۔ Francis Bacon وہ پہلا شخص ہے جس نے 1605 میں نوٹ کیا کہ شکر کی ڈلی کو توڑا جائے تو نور کا اخراج ہوتا ہے۔
تنویر میکانی کی حامل اشیاء
غیر نامیاتی (Inorganic) مرکبات کی نصف تعداد اور نامیاتی (Organic) مرکبات کی ایک چوتھائی سے ایک تہائی تعدادتنویر میکانی کی حامل ہوتی ہے۔ تمام مرکبات کی تنویر میکانی یکساں نہیں ہوتی بلکہ مختلف مرکبات میں اس کی شدت مختلف ہوتی ہے۔ ذیل کے مرکبات تنویر میکانی کے حامل ہیں:
Ditriphenylphosphine oxide- manganese bromide,
Sachrine, Maganese doped zinc sulphide, Acenaphthene,
Sucrose (شکر )
تنویر میکانی کی طیف پیمائی
تنویر میکانی کو سمجھنے میں طیف پیمائی (Spectroscopy) نے بہت مدد کی ہے۔ بہت سارے نامیاتی اور غیر نامیاتی مرکبات کے تنویر میکانی طیف (ML Spectra) ان کے تنویر نور طیف سے مشابہ ہوتے ہیں۔ ایسے مرکبات کی مثالیں یہ ہیں:
Triphenylamine,
Hexaphenyl Carbodiphosphorane, Phenanthrene,
Acenaphthene, Europium Chelate
بعض دوسرے مرکبات کے تنویر میکانی طیف ان کے تنویر نور اور گیس ڈسچارج طیف کا مجموعہ ہوتے ہیں۔ ان مرکبات کی مثالیں یہ ہیں:
Uranyl Nitrate Hexahydrate, Ditriphenyl Phosphine Oxide-Manganese Bromide
قلموں کی ساخت اور تنویر میکانی
تنویر میکانی کے گہرے مطالعے کے دوران یہ بات مشاہدے میں آئی ہے کہ مرکبات کی قلموں (Crystals) کی ساخت ان کی تنویر میکانی کی ذمہ دار ہوتی ہے۔
تنویر میکانی کا میکینزم
جب کسی تنویر میکانی کے حامل مرکب کی ڈلی پر میکانی عمل (توڑنا، کاٹنا، چھیلنا، رگڑنا وغیرہ) کیا جاتا ہے تو اس کی ایک سطح مثبت برقی باردار ہو جاتی ہے اور اس بالمقابل کی سطح منفی بار اختیار کرلیتی ہے۔ اب میکانی عمل سے اس ڈلی میں شگاف (Fracture) پڑنا شروع ہوتا ہے تو مثبت بار دار سطح کے قریب شگاف کی نئی تخلیق شدہ سطح منفی بار حاصل کرلیتی ہے۔ اسی طرح شگاف کی دوسری سطح مثبت بار حاصل کرلیتی ہے۔ شگاف کی یہ دونوں سطحیں ایک دوسرے سے بہت قریب اور ایک دوسرے سے مخالف بار دار ہوتی ہیں اس لئے وہاں چنگاری (Spark) پیدا ہوتی ہے۔ یہی اسپارک تنویر میکانی کہلاتا ہے۔
Sonoluminescenceکا عمل ذرا مختلف ہے۔ یہ مظہر ان مائعات میں ظاہر ہوتا ہے جو کسی گیس کے حل ہونے سے سیر شدہ (Saturated) ہوجاتی ہیں۔ ان مائعات میں Acoustic Cavitation کا مظہر ظاہر ہوتا ہے یعنی مائع میں Cavaties کا بننا اور ختم ہونا۔ اس عمل میں مائع کے بلبلے تیار ہوتے ہیں، وہ سائز میں بڑے ہوتے جاتے ہیں اور صوت بالا (Ultrasound) شاک دئے جانے پر ٹوٹ جاتے ہیں۔ اس عمل میں زبردست درجہ حرارت اور فضائی دباؤ کی حالت پیدا ہوجاتی ہے جس کے نتیجے میں مختصر وقفے والا نور ظاہر ہوتا ہے۔
تنویر میکانی کا استعمال
ٹھوس اشیاء کی بیرونی سطح کے مہین شگاف اور ان کی اندرونی ٹوٹ پھوٹ کا پتہ لگانے کے لئے ان کی تنویر میکانی کی خاصیت کو استعمال کیا جاتاہے نرم اور لچکدار اشیاء بھی بیرونی میکانی عمل کے زیر اثر اپنی ساخت تبدیل کرلیتی ہیں۔ جس کے نتیجے میں تنویر میکانی کا اخراج ہوتا ہے۔ان کی یہ خاصیت بھی صنعتوں میں استعمال کی جاتی ہے۔
تنویر میکانی سے حاصل ہونے والے Photons کی پیمائش کرکے ٹوٹ پھوٹ اور شگافوں کی پیمائش کی جاتی ہے۔ تنویر میکانی کا استعمال Fracture Sensors میں کیا جاتا ہے جو خاص طور پر ایرپلین اور کاروں کے کَل پرزوں کی ٹوٹ پھوٹ کی جانچ کے لئے استعمال کئے جاتے ہیں۔