Kuinka mustat valot toimivat
Mustia valoja on varmasti käytetty Halloween-näytöksissä, tieteellisissä museoissa ja huvipuistoissa. Mustat valot voivat näyttää samanlaisilta kuin tavalliset loistelamput tai hehkulamput, mutta ne toimivat hyvin eri tavalla. Valkoiset hampaat, vaatteet ja muut esineet loistavat pimeässä, kun laitat sen päälle.
Esimerkiksi fluoresoiva juliste hehkuu loistavasti, jos siihen loistaa musta valo pilkkopimeässä tilassa. Olet ehkä nähnyt myös papereita, jotka mustalla valolla valaistuna antavat kirkkaan viestin, mutta näyttävät olevan tyhjät normaalissa valossa. Monien teemapuistojen käyttämiä käsimerkkejä ei voi havaita, ellei niitä näe mustassa valossa.
Tässä viestissä opimme kaiken, mitä on tiedettävä tästä tilanteesta. Lisäksi tutkimme joitain kiehtovia mustan valon käyttötapoja ja selvitämme, miksi jotkut esineet loistavat altistuessaan mustalle valolle, mutta eivät toiset.
"Musta valo": mikä se on?
Pitomustassa ympäristössä musta hehkulamppu lähettää violetin sävyn, kun se kytketään päälle. Lamppu tuottaa myös ultraviolettivaloa, jota et näe.
Näkyvän valon spektri ulottuu silmissämme punaisesta oranssiin, keltaiseen, vihreään ja sinisestä violettiin. ultraviolettivalo, joka on violetin yläpuolella, on meille näkymätöntä. UV-säteilyn vaikutuksia ihmisen ihoon käsitellään artikkelissa Kuinka auringonpolttama ja ruskettuminen toimivat. UVA-valoa, joka on vähemmän haitallista kuin UVB-valo, tuottaa musta hehkulamppu.
Fosforit saavat asiat loistamaan mustan valon alla, olipa kyseessä sitten fluoresoiva juliste, näkymätön käsimerkki tai juuri puhdistettu valkoinen T-paita.
Kaikkea materiaalia, joka reagoi säteilyyn lähettämällä näkyvää valoa, kutsutaan loisteaineeksi. Loisteaine muuttaa mustan valon UV-säteilyenergian näkyväksi valoksi.
Seuraavassa osiossa tarkastellaan fosforien roolia sekä perinteisessä loisteputkivalaistuksessa että mustassa valaistuksessa.
Loistelamppu, jossa on muutamia merkittäviä muutoksia, muodostaa perinteisen mustan valosuunnittelun. Loistelamput tuottavat valoa ohjaamalla sähköä putken läpi, joka sisältää inerttiä kaasua ja vähän elohopeaa. (Lisätietoja on kohdassa Kuinka loistelamput toimivat.)
Elohopeaatomit vapauttavat energiaa valofotonien muodossa, kun niitä stimuloidaan. Osa niiden tuottamista fotoneista on näkyvää valoa, mutta suurin osa niistä on ultraviolettiaallonpituusalueella (UV). Fluoresoivien valojen on muutettava tämä energia näkyväksi valoksi, koska UV-valon aallonpituudet ovat ihmissilmälle näkymättömiä. He tekevät tämän peittämällä putken ulkopinnan fosforilla.
Valon vaikutuksesta loisteaineet säteilevät valoa, jota kutsutaan fluoresoimiseksi. Yksi fosforiatomin elektroneista nousee korkeammalle energiatasolle, kun fotoni osuu siihen, jolloin atomi värähtelee ja tuottaa lämpöä. Elektroni vapauttaa energiaa toisen fotonin muodossa, kun se palaa tavanomaiselle tasolleen. Koska energiaa häviää lämpönä, tämä fotoni on vähemmän energinen kuin alkuperäinen fotoni. Loistelampusta vapautuva valo näkyy, koska loisteaine tuottaa luonnonvalkoista valoa, joka näkyy.
Näin myös mustat valot toimivat. Mustia valoja on kahta erilaista lajiketta, mutta ne toimivat olennaisesti samalla tavalla.
Pohjimmiltaan putkimusta valo on loistelamppu, jossa on vaihtoehtoinen fosforipinnoite. Samalla tavalla kuin loistelamppujen loiste absorboi UV-säteilyä ja tuottaa näkyvää valoa, tämä pinnoite absorboi vaarallista lyhytaaltoista UV-B- ja UV-C-valoa ja lähettää UV-A-valoa. Vain hyvänlaatuinen pitkäaaltoinen UV-A-säteily ja pieni määrä sinistä ja violettia näkyvää valoa läpäisevät lopulta, koska "musta" lasiputki itse suodattaa suurimman osan näkyvästä valosta.
Tavallisen kodin hehkulampun tapaan musta hehkulamppu käyttää valosuodattimia estämään valon lämmitetystä hehkulangasta. Kaikki paitsi infrapuna ja UV-A-säteily (ja pieni määrä näkyvää valoa) imeytyy siihen.
Samalla tavalla kuin loistelampussa oleva UV-valo reagoi loisteainepinnoitteen kanssa, samoin kummassakin valojärjestelmässä vapautuva UV-valo. Niin kauan kuin UV-valo paistaa ulkoisiin loisteaineisiin, ne hehkuvat.
Fosforia sisältävien esineiden tyyppejä käsitellään seuraavassa osiossa sekä joitakin kiehtovia sovelluksia mustille valoille.
Fosforeja voi löytyä kaikkialta, jos vietät koko yön kävellen kannettavan mustan valon kanssa. Lukuisia fosforeja löytyy luonnostaan esimerkiksi hampaistasi ja kynsistäsi. Useat maalit, kankaat ja polymeerit sekä televisioruudut sisältävät merkittäviä määriä fosforia. Suurin osa fluoresoivista väreistä, mukaan lukien korostustuotteet, sisältää fosforia, jota on myös kaikissa pimeässä kiiltävissä tuotteissa. Kerhoissa ja teemapuistoissa käytetään erityistä mustaa vaaleaa maalia, joka valaisee useissa eri sävyissä. Näkymätön musta vaalea kynä, fluoresoiva musta vaalea lattia, fluoresoiva musta valokuplat ja jopa fluoresoiva musta vaalea hiusgeeli ovat kaikki ostettavissa.
Mustilla valoilla on monia hyödyllisiä käyttötarkoituksia sen lisäksi, että ne saavat fluoresoivat julisteet ja yksilöt näyttämään upeilta. Esimerkiksi:
Arvioijat käyttävät niitä antiikkipetosten tunnistamiseen. Toisin kuin useimmat aikaisemmat maalit, monet nykyaikaiset maalit sisältävät fosforia, joka loistaa mustassa valossa.
He ruiskuttavat pienen määrän fluoresoivaa väriainetta polttoaineen syöttöön ja valaisevat sen mustalla valolla, jolloin korjaajat voivat käyttää niitä paikantaakseen näkymättömiä koneen vuotoja. Sekoittamalla fluoresoivaa väriainetta kylmäaineeseen, he saattavat löytää näkymätön vuodon esimerkiksi ilmastointilaitteesta. Mustaa valoa voidaan käyttää väärennetyn valuutan havaitsemiseen.
Lainvalvontaviranomaiset voivat käyttää niitä väärennetyn valuutan havaitsemiseen. Yhdysvaltojen ja monien muiden maiden liikkeeseen laskemissa suuremmissa seteleissä on näkymätön fluoresoiva nauha, joka näkyy vain mustassa valossa.
Huvipuistot ja klubit käyttävät niitä tunnistaakseen näkymättömiä fluoresoivia käsileimoja, jotta ne voivat palata sisään. Oikeuslääketieteen asiantuntijat käyttävät niitä rikospaikkojen tutkimiseen. Esimerkiksi he käyttävät usein fluoresoivaa väriainetta pölyttämään mustan valon alla sormenjälkien tunnistamiseksi. Tämä helpottaa sormenjälkien erottamista lähellä olevasta lialta. Siemenneste ja muut luonnollisesti hehkuvat biologiset nesteet näkyvät mustien valojen alla.
Suurimmalla osalla näistä sovelluksista, kuten kymmenistä muista, on yksi yhteinen piirre: mustat valot joko tekevät näkymättömän näkyväksi tai eristävät tietyn kemikaalin ympäristöstään. On monia tilanteita, joissa voit käyttää tätä ilmiötä, jos ajattelet sitä hieman. Mahdollisuudet ovat käytännössä rajattomat!
Tässä on BENWEI Light UV -tuotteita, jos kiinnostaa, ota rohkeasti yhteyttä
Napsauta tätä saadaksesi lisätietoja
