Mustade tulede teadus: kuidas mustad tuled töötavad

Olete kindlasti tuttav musta valguse tehnoloogiaga alates Halloweeni sündmustest ja lahedatest ühiselamuplakatitest kuni teadusmuuseumide ja teleseriaalideni CSI: Crime Scene Investigation. Mustad tuled on väljalülitatud ajal sarnased tavaliste luminofoorlampidega, kuid kui need on sisse lülitatud, täidavad nad mõnevõrra erinevat funktsiooni!

Kui olete kunagi olnud musta tule läheduses, olete võib-olla märganud, et kõik, mis on loodud töötama mustade tuledega, isegi kõik, mis on valge, helendab veidi eredamalt. Kuid olete ilmselt mõelnud, kuidas mustad tuled töötavad. Tegelikult on UV-mustade tulede aluseks olev füüsika üsna intrigeeriv.

Selles ajaveebis käsitletakse mustade tulede taga olevat teadust, mustade tulede mitmeid kasutusviise ja seda, kuidas saate iseseisvalt rohkem õppida musta valgusega eksperimente.

Mida täpselt tähendab "UV" UV-mustas valguses?

Esimene asi, mida kottpimedas ruumis musta valgust kasutades kahtlemata märkad, on see, et see pole päris must. Tegelikkuses kiirgab must pirn sinakaslillat sära. Aga miks? Selle mõistmiseks peame kõigepealt arutama nähtava valguse spektrit.

Inimsilma valguse nähtav vahemik on piiratud lainepikkuste ribaga vahemikus 380–750 nanomeetrit, kusjuures sinine ja violetne valgus jääb vahemikku 380-495. UV-valgus, mis on väljaspool violetset valgust ja pole inimsilmale nähtav.

Väljend "ultraviolettvalgus" on teile ehk kõige paremini äratuntav seoses päikesega ja sellega, kuidas see teie nahka mõjutab. Ultraviolettkiirgust on aga erinevates vormides, näiteks UVA, UVB või UVC. Tüüpilise musta UV-lambi tekitatud ultraviolettkiirgus on UVA, mis on palju vähem kahjulik kui päikese poolt tekitatud UVB-kiirgus, mis võib põhjustada päikesepõletust.

Märkate selle äratuntava lilla sära intensiivsust, kui valgustate oma musta valgust valgele T-särgile, nähtamatule käetemplile, mille võite saada baarist, või isegi oma hammastele. See on luminofooride kuma, mis on kiirguse mõjul nähtavat valgust tekitavad ained. Enne kui termin "kiirgus" teid eemale peletab, pidage meeles, et kõik valguse tüübid on kiirgus. Nähtamatu must valgus muudetakse fosfori abil nähtavaks valguseks.

Niisiis, kuidas see seda saavutab?

Luminofoor tabab valgusosakesi, mis paneb elektroni liikuma kõrgemale energiatasemele ja tootma soojust. Kuna osa energiast läks soojusena kaduma, on elektroni tavapärasele tasemele naasmisel vabaneval teisel footonil vähem energiat kui esimesel.

Kaks erinevat tüüpi musta lambipirni

Musti lambipirne on kahte erinevat tüüpi, kuigi mõlemad toimivad põhimõtteliselt samal viisil:

Tavaline lambipirn ja must hõõglamp on identsed, kuid mustal hõõglambil on spetsiaalsed filtrid, mis neelavad kõik, välja arvatud lambi UVA-kiired.

Unikaalse luminofoorkattega luminofoorlamp on oma funktsionaalsuselt võrreldav torumustvalgusega. See kate neelab ohtlikuma UVB- ja UVC-kiirguse, mis lubab ainult UVA-valgust. Kui välja arvata UVA-kiirgusele vastav sinakaslilla sära, varjab must kate tõhusalt suurema osa nähtavast valgusest.

Pirnide poolt eralduv UVA-valgus reageerib väliste luminofooridega ja seni, kuni need luminofoorid on UVA-valgusega kokku puutunud, helendavad. Nii toimivad need mustad tuled mõlemas konfiguratsioonis.

Mustade tulede erinevad kasutusviisid

Kui veedate terve öö kaasaskantava musta tulega ringi, võib fosforit leida kõikjalt. Looduslikult leidub arvukalt fosforit, näiteks teie hammastes ja küünes. Mitmed värvid, kangad ja polümeerid, aga ka televiisoriekraanid sisaldavad märkimisväärses koguses fosforit.

Suurem osa fluorestseeruvate värvidega esemeid, sealhulgas highlighter’id, sisaldavad fosforit, mida leidub ka kõigis pimedas säravates kaupades. Klubides ja teemaparkides kasutatakse spetsiaalset musta heledat värvi, mis valgustab mitmes toonis. Nähtamatu must hele pliiats, fluorestseeruv must hele põrandakate, fluorestseeruvad mustad valgusmullid ja isegi fluorestseeruv must hele juuksegeel on kõik saadaval ostmiseks.

True CSI: Crime Scene UV musti tulesid kasutavad uurijad tõesti kuriteopaikade kontrollimiseks! Näiteks kasutavad kohtuekspertiisi eksperdid sõrmejälgede leidmiseks fluorestseeruvat tolmu, mis kleepub sõrmejälgedele. Järgmisena valgustavad need ala ümber musta valgust, et tõsta esile võimalikud sõrmejäljed.

Must heledaid pliiatseid võivad valuutade legitiimsuse kontrollimiseks kasutada seadusepolitsei, pangatellijad ja isegi sularahaga tegelevad poetöötajad. USA vähemalt viiedollarilistel pangatähtedel on need fluorestseeruvad vesimärgiribad arve keskpunktist vasakul. Seetõttu peaksite valearve kasutamist uuesti kaaluma, kui kaalute seda kunagi.

Vanamoelise lõbu nautimiseks kasutatakse sageli musti tulesid! Mustad tuled pakuvad ainulaadset värvikaleidoskoobi, mida saab veelgi rõhutada, kui peokülastajad on sobivalt riietatud, alates Halloweeni pidudest kuni neoonvalgusega reivini. Festivali või Halloweeni kostüümi saab muuta millekski ainulaadseks spetsiaalse fluorestseeruva kehavärvi ja kosmeetika abil. Samuti ärge unustage oma ilutulestiku vaatamise prille!

Kas olete kunagi läinud teemaparki või pesapallimängu ainult selleks, et kohe lahkuda? Tagasiteel hankisite tõenäoliselt käetempli. See on siis musta valguse tehnoloogia kasutamine! Luminofoorlampe ja nendega seotud tumedaid tulesid kasutatakse baarides, klubides, esinemissaalides, spordiüritustel ja teemaparkides, et võimaldada uuesti siseneda.

Antiigihindaja võib võltsingute tuvastamiseks kasutada musta valgust, kuna musta valguse käes säravat fosforit leidub paljudel kaasaegsetel maalidel. Ehtsalt antiikesemetelt leitud vanem värv ei sisalda fosforit; kui see põleb, näitab see... et see pole ehtne!

HVAC-seadmete remondispetsialistid võivad kasutada musti tulesid, et leida lekkeid, mida muidu ei avastataks. Nad teevad seda, lahustades jahutussüsteemi vedelas jahutusvedelikus väikese koguse fluorestsentsvärvi. Seejärel valgustatakse masin ja selle tuulutusavade võrgustik süsteemilekke otsimiseks musta tulega.

Meeldib see teile või mitte, aga skorpionid säravad musta valguse käes. Seda seetõttu, et skorpioni välisskeleti küünenahk sisaldab helendavat materjali. Seetõttu kandke endaga kaasas musta tuld, kui soovite kunagi kõrbes ööbida, et saaksite jälgida võimalikke kahjulikke olendeid.

Mustad tuled on muidugi fantastiline vahend valguse ja värvide uurimiseks. Selleks, et õpetada õpilasi elektromagnetilise spektri, nähtava valguse ja nähtamatu valguse ja mustade tulede üldise toimimise kohta, võivad õpetajad kasutada musta valgust teise visuaalselt atraktiivse katse läbiviimiseks.

BenweiUV 120cm LED-toruvalgusti Toote spetsifikatsioon: