Sådan fungerer sorte lys

Du har sikkert set sorte lys i forlystelsesparker, videnskabsmuseer og Halloween -displays. Sorte lys kan ligne normale fluorescerende lamper eller glødepærer, men de gør noget helt andet. Tænd en, og hvidt tøj, tænder og forskellige andre ting lys i mørket .

F.eks. hvis du har en fluorescerende plakat og skinner et sort lys på den i et mørkt rum, plakaten lyser kraftigt. Du har muligvis også set stykker papir, der ser blankt ud i almindeligt lys, men som stammer fra en glødende besked under et sort lys. Mange forlystelsesparker bruger håndstempler, der er usynlige, indtil du ser dem under sort lys.

I denne artikel, vi finder ud af, hvad der foregår her. Vi vil også se, hvorfor sorte lys får nogle objekter til at lyse, men ikke andre, og vi ser på nogle interessante applikationer til sort lys.

Hvad er "sort lys"?

Hvis du tænder en sort pære i et mørkt rum, hvad du kan se fra pæren er en lilla glød. Det du ikke kan se er ultraviolet lys at pæren også producerer.

Vores øjne kan se synligt lys i et spektrum, der spænder fra rødt til orange, gul, grøn, blå og violet. Over violet er ultraviolet lys, som vi ikke kan se. Hvordan solforbrændinger og solbrænder fungerer, diskuterer ultraviolet lys og dets virkninger på vores hud. En sort pære producerer UVA lys (i modsætning til UVB -lys, hvilket er meget mere skadeligt).

Hvad du ser glødende under et sort lys, om det er på en fluorescerende plakat eller et usynligt håndstempel eller en nyvasket hvid T-shirt, er fosforer .

Et fosfor er ethvert stof, der udsender synligt lys som reaktion på en eller anden form for stråling . Et fosfor omdanner energien i UV -strålingen fra et sort lys til synligt lys.

I det næste afsnit, vi vil se, hvordan fosfor bruges i almindelig lysstofrør og i sorte lys.

Hvide T-shirts og strømper lyser normalt under et sort lys, fordi moderne rengøringsmidler indeholder fosfor, der omdanner UV-lys til hvidt lys. Dette får hvide til at se "hvidere ud end hvide" i normalt sollys. Det, du ser i sollys, er den normale refleksion af synligt hvidt lys fra kluden, samt udsendelse af hvidt lys, som fosforerne skaber fra UV -lys i sollys. T-shirten er virkelig hvidere end hvid!

Sort lys design

Det konventionelle sorte lysdesign er bare en fluorescerende lampe med et par vigtige ændringer. Lysstofrør genererer lys ved at føre elektricitet gennem et rør fyldt med inaktiv gas og en lille mængde kviksølv . (Se Sådan fungerer fluorescerende lamper for mere information.)

Når den får energi, kviksølvatomer udsender energi i form af lette fotoner . De udsender nogle synlige lysfotoner, men for det meste udsender de fotoner i det ultraviolette (UV) bølgelængdeområde. Fordi UV -lysbølger er usynlige for det menneskelige øje, lysstofrør skal omdanne denne energi til synligt lys. De gør dette med en fosforbelægning omkring ydersiden af ​​røret.

Fosfor er stoffer, der afgiver lys - eller fluorescens - når de udsættes for lys. Når en foton rammer et phosphoratom, en af ​​fosforens elektroner hopper til et højere energiniveau, får atomet til at vibrere og skabe varme. Når elektronen falder tilbage til sit normale niveau, det frigiver energi i form af en anden foton. Denne foton har mindre energi end den originale foton, fordi noget energi gik tabt som varme. I en lysstofrør, det udsendte lys er i det synlige spektrum - fosforen afgiver hvidt lys, vi kan se.

Sorte lys fungerer efter det samme princip. Der er faktisk to forskellige typer sort lys, men de fungerer stort set på samme måde.

• EN rør sort lys er i bund og grund en fluorescerende lampe med en anden form for fosforbelægning. Denne belægning absorberer skadelig kortbølge UV-B og UV-C lys og udsender UV-A lys (på samme grundlæggende måde absorberer phosphoren i en fluorescerende lampe UV -lys og udsender synligt lys). Selve det "sorte" glasrør blokerer mest synligt lys, så i sidste ende kun godartet langbølget UV-A-lys, sammen med noget blåt og violet synligt lys, passerer igennem.
• An glødende sort pære ligner en almindelig husholdningspære, men den bruger lysfiltre til at absorbere lyset fra den opvarmede filament. Det absorberer alt undtagen det infrarøde og UV-A lys (og en lille smule synligt lys).

I begge disse lette designs, det udsendte UV -lys reagerer med forskellige eksterne fosforer på nøjagtig samme måde som UV -lyset inde i en lysstofrør reagerer med fosforbelægningen. De eksterne fosforer lyser, så længe UV -lyset skinner på dem.

I det næste afsnit, vi ser, hvilken slags objekter der indeholder fosfor, og vi vil se på nogle interessante anvendelser til sorte lys.

Brug af sort lys

Hvis du gik rundt hele natten med et bærbart sort lys, du ville opdage, at der er fosfor overalt. Der er masser af naturlige fosfor, i dine tænder og negle, blandt andet. Der er også en masse fosfor i menneskeskabte materialer, herunder tv -skærme og nogle maling, stof og plast. Mest fluorescerende farvet ting, såsom highlightere, indeholder fosfor, og du finder dem i alle glød-in-the-dark produkter. Klubber og forlystelsesparker bruger speciel sort lysmaling, der lyser i forskellige farver. Du kan også købe fluorescerende sorte lysbobler, usynligt sort lys blæk, fluorescerende sort lys tæppe og endda fluorescerende sort lys hårgel.

Udover at få mennesker og fluorescerende plakater til at se cool ud, sorte lys har nogle praktiske anvendelser. For eksempel:

• Vurderingsmænd bruger dem til at opdage forfalskninger af antikviteter. Mange malinger i dag indeholder fosfor, der lyser under et sort lys, mens de fleste ældre malinger ikke indeholder fosfor.
• Reparatører bruger dem til at finde usynlige lækager i maskiner - de injicerer lidt fluorescerende farvestof i brændstofforsyningen og belyser det med et sort lys. For eksempel, de kan registrere en usynlig lækage af klimaanlæg ved at tilføje fluorescerende farvestof til kølemidlet. Sorte lys kan bruges til at opdage forfalskede regninger.
• Lovhåndhævere kan bruge dem til at identificere forfalskede penge. USA og mange andre lande inkluderer en usynlig fluorescerende strimmel i deres større regninger, der kun viser sig under et sort lys.
• Forlystelsesparker og klubber bruger dem til at identificere usynlige fluorescerende håndstempler til tilbagetagelse.
• Retsmedicinere bruger dem til at analysere gerningssteder. For at vælge fingeraftryk, for eksempel, de støver ofte med fluorescerende farvestof under et sort lys. Dette gør det lettere at plukke fingeraftryk ud af omgivende snavs. Sorte lys kan også identificere sæd og andre kropsvæsker, der naturligt fluorescerer.

De fleste af disse anvendelser, samt snesevis af andre, følge et fælles tema - de sorte lys gør det usynlige synligt eller isolerer et bestemt stof fra alt omkring det. Når du tænker over det, der er snesevis af situationer, hvor du kan få dette fænomen til at fungere. Ansøgningerne er potentielt uendelige!

For mere information om sorte lys og andre former for lysenergi, tjek linkene på den næste side.

Oprindeligt udgivet:18. juli 2002

Sort lys ofte stillede spørgsmål

Er sorte lys dårligt for dig?

Er UV -lys det samme som et sort lys?

Kan sort lys registrere bakterier?

Hvorfor kalder de det et sort lys?

Hvad viser under sort lys?

Masser mere information

Relaterede HowStuffWorks -artikler

• Sådan fungerer lys
• Sådan fungerer lysstofrør
• Hvad er forskellen mellem et fluorescerende lys og et neonlys?
• Sådan fungerer pærer
• Sådan fungerer lyspinde
• Sådan fungerer Bug Zappers
• Sådan fungerer Luminol
• Sådan fungerer solskoldning og solbrænder
• Sådan fungerer solen
• Sådan fungerer fjernsyn
• Hvordan fungerer glød-in-the-dark ting?
• Hvorfor gnister Wint-O-Green Life Savers i mørket?
• Sådan fungerer Halloween
• Sådan arrangeres en Halloween -fest
• Sådan virker forfalskning
• Hvordan fungerer en veksler på en pengeseddel?
• Sådan fungerer efterforskning af kriminalitet

Flere store links

• Information om sorte lys
• Retsmedicinske lyskildeapplikationer
• Hvilke gasser er der i en sort pære?
• Sort lys gør vaskemiddelfosfor glødende
• Black Light Theatre i Prag