Veda o čiernych svetlách: Ako fungujú čierne svetlá

Určite poznáte technológiu čierneho svetla od halloweenskych udalostí a skvelých plagátov na internátoch až po vedecké múzeá a televízny seriál CSI: Crime Scene Investigation. Čierne svetlá majú podobný vzhľad ako bežné žiarivky, keď sú vypnuté, ale keď sú zapnuté, plnia trochu inú funkciu!

Ak ste niekedy boli blízko čierneho svetla, možno ste si všimli, že všetko, čo je navrhnuté tak, aby fungovalo s čiernymi svetlami, dokonca aj čokoľvek, čo je biele, žiari o niečo jasnejšie. Určite vás však zaujímalo, ako fungujú čierne svetlá. V skutočnosti je fyzika, ktorá je základom UV čiernych svetiel, dosť zaujímavá.

Tento blog sa bude zaoberať vedou za čiernymi svetlami, niekoľkými spôsobmi použitia čiernych svetiel a tým, ako môžete navrhnúť svoje vlastné experimenty s čiernym svetlom, aby ste sa naučili viac nezávisle.

Čo presne znamená „UV“ v čiernom UV svetle?

Prvá vec, ktorú si nepochybne všimnete pri použití čierneho svetla v čiernom priestore, je, že v skutočnosti nie je čierna. V skutočnosti čierna žiarovka vyžaruje modrofialové žiarenie. Prečo však? Aby sme to pochopili, musíme najprv diskutovať o spektre viditeľného svetla.

Viditeľný rozsah svetla pre ľudské oko je obmedzený na pásmo vlnových dĺžok medzi 380 a 750 nanometrami, pričom modré a fialové svetlo spadá do rozsahu 380-495. UV svetlo, ktoré je mimo fialového svetla a nie je viditeľné pre ľudské oko.

Fráza „ultrafialové svetlo“ je pre vás asi najviac rozpoznateľná v súvislosti so slnkom a tým, ako pôsobí na vašu pokožku. Ultrafialové žiarenie však prichádza v rôznych formách, ako je UVA, UVB alebo UVC. Ultrafialové žiarenie generované typickou UV čiernou lampou je UVA, ktoré je oveľa menej škodlivé ako UVB lúče produkované slnkom, ktoré môže spôsobiť spálenie.

Intenzitu tejto rozpoznateľnej fialovej žiary si všimnete, keď si posvietite čiernym svetlom na biele tričko, neviditeľnú pečiatku, ktorú môžete dostať v bare, alebo dokonca na svoje zuby. Ide o žiaru fosforu, čo sú látky, ktoré pri vystavení žiareniu vytvárajú viditeľné svetlo. Skôr ako vás vystraší pojem „žiarenie“, majte na pamäti, že všetky druhy svetla sú žiarenie. Neviditeľné čierne svetlo sa pomocou fosforu premení na viditeľné svetlo.

Ako to teda dosiahne?

Svetelná častica zasiahne fosfor, čo spôsobí, že sa elektrón presunie na vyššiu energetickú hladinu a vytvorí teplo. Keďže časť energie sa stratila ako teplo, druhý fotón, ktorý sa uvoľní, keď sa elektrón vráti na svoju obvyklú úroveň, má menej energie ako prvý.

Dva rôzne typy čiernych žiaroviek

Čierne žiarovky sa dodávajú v dvoch odlišných variantoch, hoci obe fungujú v podstate rovnakým spôsobom:

Bežná žiarovka a žiarovka čierneho svetla sú identické, ale žiarovka čierneho svetla má špeciálne filtre, ktoré absorbujú všetky lúče zo žiarovky okrem UVA.

Fluorescenčné svetlo s unikátnym fosforovým povlakom je svojou funkčnosťou porovnateľné s trubicovým čiernym svetlom. Nebezpečnejšie UVB a UVC žiarenie je absorbované týmto krytom, ktorý umožňuje len vyžarovanie UVA svetla. S výnimkou modro-fialovej žiary, ktorá zodpovedá UVA žiareniu, čierny povlak účinne zakrýva väčšinu viditeľného svetla.

UVA svetlo, ktoré vyžarujú žiarovky, reaguje s vonkajšími fosformi a pokiaľ sú tieto fosfory vystavené UVA svetlu, svietia. Takto fungujú tieto čierne svetlá v oboch konfiguráciách.

Rôzne využitie čiernych svetiel

Fosfory možno nájsť všade naokolo, ak strávite celú noc prechádzkou s prenosným čiernym svetlom. Množstvo fosforu sa nachádza prirodzene, napríklad v zuboch a nechtoch. Niektoré farby, látky a polyméry, ako aj televízne obrazovky, obsahujú fosfor vo významných množstvách.

Väčšina fluorescenčne sfarbených predmetov, vrátane zvýrazňovačov, obsahuje fosfor, ktorý je tiež prítomný vo všetkých tovaroch, ktoré svietia v tme. Špeciálna čierna farba svetla, ktorá svieti vo viacerých odtieňoch, sa používa v kluboch a zábavných parkoch. Neviditeľné čierne svetelné pero, fluorescenčné čierne svetelné podlahy, fluorescenčné čierne svetelné bubliny a dokonca fluorescenčný čierny svetelný gél na vlasy sú k dispozícii na zakúpenie.

Skutočné CSI: Crime Scene UV čierne svetlá naozaj používajú vyšetrovatelia na obhliadku miesta činu! Forenzní experti by napríklad použili fluorescenčný prach, ktorý priľne k odtlačkom prstov, aby našli odtlačky prstov. Potom rozsvietia čierne svetlo okolo oblasti, aby zvýraznili všetky odtlačky prstov, ktoré tam môžu byť.

Perá s čiernym svetlom môžu používať zákonní policajti, bankoví pokladníci a dokonca aj zamestnanci obchodov, ktorí manipulujú s hotovosťou na overenie legitímnosti mien. Päť dolárové bankovky a vyššie v USA majú tieto fluorescenčné pásy vodoznaku naľavo od stredu bankovky. Preto by ste mali prehodnotiť použitie falošnej faktúry, ak o tom niekedy uvažujete.

Aby ste si užili trochu dobrej staromódnej zábavy, často sa používajú čierne svetlá! Čierne svetlá poskytujú jedinečný kaleidoskop farieb, ktorý môže byť ešte zvýraznený, ak sú návštevníci večierkov vhodne oblečení, od halloweenskych večierkov až po rave osvetlené neónmi. Festivalový alebo halloweensky kostým môže byť vyrobený na niečo jedinečné pomocou špeciálnej fluorescenčnej farby na telo a kozmetiky. Tiež si nezabudnite okuliare na sledovanie ohňostrojov!

Už ste niekedy išli do zábavného parku alebo na bejzbalový zápas a museli ste hneď odísť? Na ceste späť ste s najväčšou pravdepodobnosťou dostali ručnú pečiatku. To je teda použitie technológie čierneho svetla! Fluorescenčné ručné pečiatky a súvisiace tmavé svetlá sa používajú v baroch, kluboch, sálach, športových podujatiach a zábavných parkoch na umožnenie opätovného vstupu.

Odhadca starožitností môže použiť čierne svetlo na odhalenie falzifikátov, pretože v mnohých súčasných obrazoch sú prítomné fosfory, ktoré svietia pod čiernym svetlom. Staršia farba objavená na pravých starožitnostiach neobsahuje fosfor; ak sa rozsvieti, znamená to... že nie je originálny!

Špecialisti na opravu jednotiek HVAC môžu použiť čierne svetlá na nájdenie netesností, ktoré by inak mohli zostať neodhalené. Robia to rozpustením malého množstva fluorescenčného farbiva v chladiacej kvapaline chladiaceho systému. Stroj a jeho sieť vetracích otvorov sú potom osvetlené čiernym svetlom, aby sa vyhľadali netesnosti systému.

Či sa vám to páči alebo nie, škorpióny žiaria, keď sú vystavené čiernemu svetlu. Je to preto, že kutikula exoskeletu škorpióna obsahuje svietiaci materiál. Preto noste so sebou čierne svetlo, ak by ste niekedy chceli stráviť noc vonku v púšti, aby ste si mohli dávať pozor na prípadné škodlivé potvorky.

Čierne svetlá sú, samozrejme, fantastickým nástrojom na výskum svetla a farieb. S cieľom vzdelávať študentov o elektromagnetickom spektre, viditeľnom svetle vs. neviditeľnom svetle a o tom, ako vo všeobecnosti fungujú čierne svetlá, môžu pedagógovia použiť čierne svetlá na uskutočnenie ďalšieho vizuálne príťažlivého experimentu.

BenweiUV 120 cm LED trubicové svetlo Špecifikácia produktu: