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          黑光燈的原理及實際應用!

          2020-09-17 09:54:39 73

            什么是黑光燈?

            如果你在一個黑暗的房間打開一個黑光燈,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紫。

            紫色光右邊的就是紫外線,這是我們看不到的,過多的紫外線進入人體內會傷害皮膚,甚至得皮膚癌。

            黑光燈會產生UVA(跟 UVB 相對,但 UVB 傷害會更大)。

            你看到在黑光燈下發光的,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。

            熒光粉會在某種光線刺激下產生看得見的光,它使得能量在黑光燈發出的UV輻射下轉化成可見光。

            黑光燈是如何被設計出來的?

            傳統的黑光燈設計就是一個熒光燈加上一些重要的改變。

            電通過一段充有惰性氣體和微量汞的管,這就是熒光燈發光的原理。被激發后,汞原子以光子的形式散發能量。

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

            熒光粉遇光就會發光或者發出熒光。當一個光子遇到一個熒光粉原子,熒光粉的一個電子就會跳到一個更高能量級,使得原子振動發熱,然后電子重回到它之前的能量級時,它會用另一種光子的形式釋放能量。

            因為剛剛以熱的形式丟了一些能量,所以這個光子比原來的光子能量弱,這樣,熒光燈的光就會落在可見光譜范圍內。熒光粉發出了我們可以見到的白光。

            黑光燈也是同樣的原理,事實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基本的熒光燈,外面覆蓋一種不同的熒光粉。

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

            黑光管它能鎖住大部分可見光,所以最終只有無危害的長波UV-A和一些藍紫色可見光通過。

            白熾黑光燈泡跟家用的燈泡差不多,但是它使用光過濾器從發熱的燈絲上吸收光。除了紅外線和UV-A(和一點點可見光),其他所有光都會被吸收。

            在以上這些黑光設計中,發出的UV光通過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原理。只要 UV 光亮著,外部的熒光粉就會一直發光。

            黑光燈原來的應用

            夜晚的時候拿著一個便攜式黑光燈在路上走,你會發現到處都有熒光。

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

            大部分的帶彩色熒光的東西,比如熒光筆。

            游樂園和酒吧運用特別的黑光燈畫使得不同的顏色發光。

            你可以買到熒光黑光燈泡,看不見的黑光燈墨水,熒光黑光燈毯甚至熒光黑光燈發膠。

            除了讓人和熒光貼紙看起來很酷之外,黑光燈還有一些實際的用處,下面舉幾個例子:

            文物奠定師會用它來檢測假古董。許多現代的顏料都含有熒光粉,在黑光燈下會發光,但大部分古顏料就不包含熒光粉。

            維修人員使用它來找到機械中不可見的泄露,他們將一點熒光染料注入燃料處,然后用黑光燈來照亮。比如,他們可能會通過向制冷劑添加熒光劑來檢測看不到的空調泄露。

            黑光燈也被用來檢測假鈔。

            游樂園何俱樂部使用黑光燈來識別看不到的熒光印章來做入園資格識別。

            法醫使用它來分析犯罪現場。例如,要挑出指紋怎么做呢?他們常常把熒光劑灑在現場,使用黑光燈來照,這樣在臟亂的環境中更容易找到指紋。黑光燈也可以識別精液和其他天然就會發出熒光的體液。

            大部分的這些應用都是一個原理,黑光燈讓這些看不見的東西看得見,并且與其他周圍的物質區分開來。

            當你想到這個的時候,有很多場景你就可以運用黑光燈了。


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