Optické datování je fyzikální datovací metoda založená na určení časového bodu, kdy byl minerál naposledy vystaven světlu. Používá se v geologii a archeologii . Někdy se pro metodu používají i jiné názvy - opticky stimulované luminiscenční datování ( OSL datování ) a fotoluminiscenční datování ( PL datování ).
Typický rozsah určených stáří je od několika set do 100 000 let. Metoda je spolehlivá při použití vhodných metod se správnou kalibrací . Věk mimo tento rozsah lze také určit, ale s menší spolehlivostí. Chyba v určení věku za optimálních podmínek je asi 5 %. Kritickým bodem metody optického datování je, zda byly minerální granule dostatečně vystaveny dennímu světlu, než byly pohřbeny. Většina eolských ložisek , jako jsou duny a spraše , a některá deluviální ložiska splňují toto kritérium.
Optické datování vynalezl David Huntley a jeho kolegové v roce 1984 na katedře fyziky na univerzitě Simona Frasera v Britské Kolumbii ( Kanada ). Metoda byla brzy použita v laboratoři Martina Aitkena v Oxfordu ( Anglie ), ale po mnoho let ji používaly pouze tyto dvě skupiny. V současnosti existuje po celém světě mnoho laboratoří využívajících optické datování, i když většina z nich je v Evropě.
Všechny minerály obsahují stopová množství radioaktivních prvků , včetně uranu , thoria , rubidia a draslíku . Postupem času se pomalu rozkládají a ionizující záření , které vyzařují, je absorbováno jinými prvky v půdních sedimentech, zejména křemenem a živcem . Výsledné radiační poškození je uloženo ve formě defektů v krystalové mřížce , což jsou akceptorové elektronové pasti . Pokud je vzorek ozářen modrým, zeleným nebo infračerveným světlem, krystal bude luminiscovat , protože energie uložená v defektech bude uvolněna jako světlo . Intenzita luminiscence se mění v závislosti na absorbované dávce záření nashromážděné během doby, kdy byl vzorek ve tmě. Radiační poškození se hromadí rychlostí určenou množstvím radioaktivních prvků ve vzorku. Vystavením dennímu světlu se uvolňuje energie nahromaděná v defektech mřížky, a tak je možné určit dobu, po kterou byl vzorek ve tmě.
Optické datování je jednou z několika metod, ve kterých se stáří vypočítává jako poměr celkové absorbované dávky záření k absorbovanému dávkovému příkonu . Absorbovaný dávkový příkon je určen obsahem radioaktivních prvků (K, U, Th a Rb) ve vzorku a jeho prostředí a dávkovým příkonem z kosmického záření . Dávkový příkon se obvykle pohybuje v rozmezí 0,5-5 Gy /1000 let. Celková absorbovaná dávka záření se stanoví excitací určitých minerálů ve vzorku (obvykle křemen nebo živec) světlem a měřením výsledného světla. Fotony emitovaného světla musí mít vyšší energie než excitační fotony, aby se zabránilo pozadí konvenční fotoluminiscence . Stáří vzorku, ve kterém byly minerální pelety vystaveny dennímu světlu po dobu alespoň několika sekund, se vynuluje; při vzrušení světlem již nebude emitovat žádné fotony tohoto druhu. Čím je vzorek starší, tím více světla vyzařuje.
Měřenými minerály jsou obvykle křemen nebo živec se zrny písku nebo nerozdělenými zrny prachu. Obě možnosti mají výhody i nevýhody. Pro křemen se typicky používá modré nebo zelené excitační světlo a emise se měří v blízkém ultrafialovém světle . Pro živec nebo práškové granule se typicky používá blízká infračervená excitace a měří se fialová emise.