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黑光燈的原理及實(shí)際應(yīng)用!

2020-09-17 09:54:39

  什么是黑光燈?

  如果你在一個(gè)黑暗的房間打開(kāi)一個(gè)黑光燈,你可以從燈泡里面看到略帶紫色的光。

  但是還有一個(gè)你看不到的東西也在起作用,它就是紫外線。

  光譜里我們眼睛的可視光是紅橙黃綠青藍(lán)紫。

  紫色光右邊的就是紫外線,這是我們看不到的,過(guò)多的紫外線進(jìn)入人體內(nèi)會(huì)傷害皮膚,甚至得皮膚癌。

  黑光燈會(huì)產(chǎn)生UVA(跟 UVB 相對(duì),但 UVB 傷害會(huì)更大)。

  你看到在黑光燈下發(fā)光的,不管是熒光貼紙,還是看不到的印章或者新的白T-shirt都是熒光。

  熒光粉會(huì)在某種光線刺激下產(chǎn)生看得見(jiàn)的光,它使得能量在黑光燈發(fā)出的UV輻射下轉(zhuǎn)化成可見(jiàn)光。

  黑光燈是如何被設(shè)計(jì)出來(lái)的?

  傳統(tǒng)的黑光燈設(shè)計(jì)就是一個(gè)熒光燈加上一些重要的改變。

  電通過(guò)一段充有惰性氣體和微量汞的管,這就是熒光燈發(fā)光的原理。被激發(fā)后,汞原子以光子的形式散發(fā)能量。

  雖然它能發(fā)出一些可見(jiàn)的光子,但是大部分還是在紫外線波段的,因?yàn)?UV 光是肉眼看不到的,熒光燈需要把這些能量轉(zhuǎn)化成可見(jiàn)光,所以將熒光粉覆蓋在管的外面。

  熒光粉遇光就會(huì)發(fā)光或者發(fā)出熒光。當(dāng)一個(gè)光子遇到一個(gè)熒光粉原子,熒光粉的一個(gè)電子就會(huì)跳到一個(gè)更高能量級(jí),使得原子振動(dòng)發(fā)熱,然后電子重回到它之前的能量級(jí)時(shí),它會(huì)用另一種光子的形式釋放能量。

  因?yàn)閯倓傄詿岬男问絹G了一些能量,所以這個(gè)光子比原來(lái)的光子能量弱,這樣,熒光燈的光就會(huì)落在可見(jiàn)光譜范圍內(nèi)。熒光粉發(fā)出了我們可以見(jiàn)到的白光。

  黑光燈也是同樣的原理,事實(shí)上有兩種不同的黑光燈,但是他們基本原理是一樣的。

  管狀黑光燈就是一個(gè)基本的熒光燈,外面覆蓋一種不同的熒光粉。

  外面這層會(huì)吸收有害的短波UV-B,UV-C,發(fā)出UV-A的光(與熒光管的熒光粉吸收UV光釋放可見(jiàn)光的原理基本相同)。

  黑光管它能鎖住大部分可見(jiàn)光,所以最終只有無(wú)危害的長(zhǎng)波UV-A和一些藍(lán)紫色可見(jiàn)光通過(guò)。

  白熾黑光燈泡跟家用的燈泡差不多,但是它使用光過(guò)濾器從發(fā)熱的燈絲上吸收光。除了紅外線和UV-A(和一點(diǎn)點(diǎn)可見(jiàn)光),其他所有光都會(huì)被吸收。

  在以上這些黑光設(shè)計(jì)中,發(fā)出的UV光通過(guò)外部的熒光粉起作用,跟熒光燈中UV光與外部包裹的熒光圖層起作用一個(gè)原理。只要 UV 光亮著,外部的熒光粉就會(huì)一直發(fā)光。

  黑光燈原來(lái)的應(yīng)用

  夜晚的時(shí)候拿著一個(gè)便攜式黑光燈在路上走,你會(huì)發(fā)現(xiàn)到處都有熒光。

  在你的牙齒和指甲上有很多自然的熒光。也有很多應(yīng)用在人工材料中,包括電視機(jī)屏幕和一些繪畫(huà),織物和塑料中。

  大部分的帶彩色熒光的東西,比如熒光筆。

  游樂(lè)園和酒吧運(yùn)用特別的黑光燈畫(huà)使得不同的顏色發(fā)光。

  你可以買(mǎi)到熒光黑光燈泡,看不見(jiàn)的黑光燈墨水,熒光黑光燈毯甚至熒光黑光燈發(fā)膠。

  除了讓人和熒光貼紙看起來(lái)很酷之外,黑光燈還有一些實(shí)際的用處,下面舉幾個(gè)例子:

  文物奠定師會(huì)用它來(lái)檢測(cè)假古董。許多現(xiàn)代的顏料都含有熒光粉,在黑光燈下會(huì)發(fā)光,但大部分古顏料就不包含熒光粉。

  維修人員使用它來(lái)找到機(jī)械中不可見(jiàn)的泄露,他們將一點(diǎn)熒光染料注入燃料處,然后用黑光燈來(lái)照亮。比如,他們可能會(huì)通過(guò)向制冷劑添加熒光劑來(lái)檢測(cè)看不到的空調(diào)泄露。

  黑光燈也被用來(lái)檢測(cè)假鈔。

  游樂(lè)園何俱樂(lè)部使用黑光燈來(lái)識(shí)別看不到的熒光印章來(lái)做入園資格識(shí)別。

  法醫(yī)使用它來(lái)分析犯罪現(xiàn)場(chǎng)。例如,要挑出指紋怎么做呢?他們常常把熒光劑灑在現(xiàn)場(chǎng),使用黑光燈來(lái)照,這樣在臟亂的環(huán)境中更容易找到指紋。黑光燈也可以識(shí)別精液和其他天然就會(huì)發(fā)出熒光的體液。

  大部分的這些應(yīng)用都是一個(gè)原理,黑光燈讓這些看不見(jiàn)的東西看得見(jiàn),并且與其他周?chē)奈镔|(zhì)區(qū)分開(kāi)來(lái)。

  當(dāng)你想到這個(gè)的時(shí)候,有很多場(chǎng)景你就可以運(yùn)用黑光燈了。


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