Spīdēšana tumsā, ko sauc arī par luminiscenci, parasti ir vienkāršs ķīmijas jautājums. Dažas ķīmiskas vielas uzglabā enerģiju, ja tās tiek pakļautas gaismai, un tad lēnām atbrīvo šo enerģiju, kas liek tām izstarot nelielu gaismas daudzumu un tādējādi mirdzēt. Citas ķīmiskās vielas reaģēs viena ar otru, izraisot to elektronu satraukumu, un tie spīdēs, kad šie elektroni atbrīvo enerģiju. Radioaktīvos elementus var izmantot arī, lai lietas spīdētu. Šie trīs veidi, kā lietas spīd tumsā, ir zināmi kā fosforescence, hemiluminiscence un radioluminiscence.
Piemēri
Tiek uzskatīts, ka priekšmets spīd tumsā, ja tas izstaro gaismu, ja tas nav savienots ar strāvas avotu, piemēram, elektrisko strāvu vai akumulatoru, un neizdala vairāk nekā nelielu siltuma daudzumu. Piemēram, aizdegts sērkociņš, zibspuldzes spuldze vai mobilā tālruņa ekrāns var izstarot gaismu tumsā, bet nevar teikt, ka tas spīd tumsā. Mehāniskā pulksteņa rokas, rotaļlietas, krāsas un jauni priekšmeti ir piemēri lietām, kas dažreiz spīd tumsā.
Fosforescence
Visizplatītākais veids, kā padarīt objektu mirdzošu tumsā, ir izmantot ķīmiskas vielas, ko sauc par fosforu, lai radītu gaismu. Objekti, kas ir pārklāti ar šīm ķīmiskajām vielām, ir jāpakļauj gaismai, lai tie varētu spīdēt tumsā. Gaisma aktivizē fosforus un ierosina to elektronus. Tā kā elektroni lēnām zaudē šo papildu enerģiju, enerģijas atbrīvošanās rada gaismu, kas parasti ir nedaudz vāja.
Zinātnieki laboratorijā ir radījuši daudzus fosforus, bet cinka sulfīds un stroncija alumināts ir tie, ko visbiežāk izmanto tumsā mirdzošajos produktos. Stroncija alumināts ir jaunāka tehnoloģija, un tā mirdzums ilgst ilgāk. Ķīmiskās vielas bieži tiek sajauktas ar plastmasu, kas tiek veidota tumsā mirdzošā objektā vai tiek pievienota citam materiālam, lai izveidotu tādas lietas kā tumsā mirdzoša krāsa vai kosmētika.
Ķīmiluminiscence
Vēl viens veids, kā padarīt objektus mirdzošus tumsā, ir ķīmiska reakcija. Divas ķīmiskās vielas tiek sajauktas kopā, un rezultātā reakcija izraisa elektronu satraukumu un pārvietošanos uz augstāku enerģijas līmeni. Kad elektroni atgriežas normālā līmenī, tie atbrīvo enerģiju, radot mirdzumu. Šis ir reakcijas veids, ko izmanto, lai radītu gaismu kvēlspuldzēs.
Radioluminiscence
Daži priekšmeti spīdēs bez nepieciešamības pakļaut gaismai vai “uzlādēt”. Šie priekšmeti joprojām izmanto luminoforus, lai radītu spīdumu, taču tie savienojumam pievieno radioaktīvu elementu, piemēram, rādiju. Radioaktīvais elements izdala nelielu starojuma daudzumu — tas nav pietiekami, lai būtu bīstams —, kas pastāvīgi uzlādē fosforu tādā pašā veidā, kā to darītu gaisma. Ar starojumu uzlādētie luminofori parasti tiek izmantoti pulksteņu vai pulksteņu rādīs, kurām pēc gaismas izslēgšanas jāspīd vairākas stundas, piemēram, ja tā īpašniekam ir jāpārbauda laiks, piemēram, nakts vidū.
Bioluminiscence
Daudzi dzīvie organismi spēj spīdēt tumsā ķīmisku reakciju dēļ. Dažas satur visas ķimikālijas, kas tām vajadzīgas, lai tās spīdētu, savukārt citas mirdz, reaģējot uz elementu savā vidē, piemēram, skābekli. Starp dzīvniekiem un augiem, kas var mirdzēt, ir ugunspuķes, mirdzošie tārpi, radības, kas dzīvo dziļi okeānā, un noteikta veida sēnes. Dažos gadījumos, piemēram, ar dziļūdens radībām, bioluminiscence ir vienīgais gaismas avots. Citi dzīvnieki un augi spīd aizsardzības, maskēšanās, biedru pievilināšanas vai citu iemeslu dēļ.