Hur svarta lampor fungerar

Porträtt av kvinna under svarta lampor med glödande smink. Powerofforever / Getty Images

Du har säkert sett svarta lampor på nöjesparker, vetenskapsmuseer och halloweenvisningar. Svarta lampor kan se ut som vanliga lysrör eller glödlampor, men de gör något helt annat. Slå på en, och vita kläder, tänder och diverse andra saker självlysande .

Till exempel, om du har en fluorescerande affisch och lyser ett svart ljus på den i ett mörkt rum, affischen kommer att lysa starkt. Du kanske också har sett bitar av papper som ser tomma ut i vanligt ljus men ger ett glödande budskap under ett svart ljus. Många nöjesparker använder handstämplar som är osynliga tills du ser dem under svart ljus.

I den här artikeln, vi får reda på exakt vad som händer här. Vi kommer också att se varför svarta lampor får vissa föremål att lysa men inte andra, och vi kommer att titta på några intressanta applikationer för svart ljus.

Vad är "svart ljus"?

Om du tänder en svart glödlampa i ett mörkt rum, vad du kan se från glödlampan är ett lila sken. Det du inte kan se är ultraviolett ljus som lampan också producerar.

Våra ögon kan se synligt ljus i ett spektrum som sträcker sig från rött till orange, gul, grön, blå och violett. Ovanför violett är ultraviolett ljus, som vi inte kan se. Hur solbränna och solbränna fungerar diskuterar ultraviolett ljus och dess effekter på vår hud. En svart glödlampa producerar UVA ljus (i motsats till UVB -ljus, vilket är mycket mer skadligt).

Ultravioletta ljusfrekvenser är över violett på spektrumet och är osynliga för det mänskliga ögat.

Vad du ser lysa under ett svart ljus, vare sig det är på en fluorescerande affisch eller en osynlig handstämpel eller en nytvättad vit T-shirt, är fosforer .

En fosfor är varje ämne som avger synligt ljus som svar på någon form av strålning . En fosfor omvandlar energin i UV -strålningen från ett svart ljus till synligt ljus.

I nästa avsnitt, vi får se hur fosfor används i vanlig fluorescerande belysning och i svarta lampor.

Varför lyser min skjorta?

Vita T-shirts och strumpor lyser normalt under ett svart ljus eftersom moderna tvättmedel innehåller fosfor som omvandlar UV-ljus till vitt ljus. Detta gör att vita ser "vitare ut än vita" i normalt solljus. Det du ser i solljus är normal reflektion av synligt vitt ljus från duken, samt utsläpp av vitt ljus som fosforna skapar från UV -ljus i solljus. T-shirten är verkligen vitare än vit!

Svart ljusdesign

Svarta lampor finns i både rör- och lampform.

Den konventionella svartljusdesignen är bara en lågenergilampa med några viktiga ändringar. Lysrör genererar ljus genom att leda elektricitet genom ett rör fyllt med inert gas och en liten mängd kvicksilver . (Se hur lysrör fungerar för mer information.)

När den får energi, kvicksilveratomer avger energi i form av ljusfotoner . De avger några synliga ljusfotoner, men oftast avger de fotoner i det ultravioletta (UV) våglängdsområdet. Eftersom UV -ljusvågor är osynliga för det mänskliga ögat, lysrör måste omvandla denna energi till synligt ljus. De gör detta med en fosforbeläggning runt rörets utsida.

Fosfor är ämnen som avger ljus - eller fluorescera - när de utsätts för ljus. När en foton träffar en fosforatom, en av fosforens elektroner hoppar till en högre energinivå, får atomen att vibrera och skapa värme. När elektronen faller tillbaka till sin normala nivå, det frigör energi i form av en annan foton. Denna foton har mindre energi än den ursprungliga foton, eftersom en del energi gick förlorad som värme. I en lysrör, det utsända ljuset är i det synliga spektrumet - fosforet avger vitt ljus vi kan se.

Svarta lampor fungerar på samma princip. Det finns faktiskt två olika typer av svart ljus, men de fungerar i princip på samma sätt.

A rör svart ljus är i grunden en lysrör med en annan typ av fosforbeläggning. Denna beläggning absorberar skadlig kortvåg UV-B och UV-C ljus och avger UV-A ljus (på samma grundläggande sätt absorberar fosforet i en lysrör UV -ljus och avger synligt ljus). Det "svarta" glasröret i sig blockerar det mest synliga ljuset, så i slutändan bara godartat långvågigt UV-A-ljus, tillsammans med lite blått och violett synligt ljus, passerar genom.
Ett glödlampa svart glödlampa liknar en vanlig hushållslampa, men det använder ljusfilter för att absorbera ljuset från den uppvärmda glödtråden. Den absorberar allt utom infrarött och UV-A-ljus (och lite synligt ljus).

I båda dessa ljusdesigner, det utsända UV -ljuset reagerar med olika externa fosforer på exakt samma sätt som UV -ljuset inuti en lysrör reagerar med fosforbeläggningen. De yttre fosforerna lyser så länge UV -ljuset lyser på dem.

I nästa avsnitt, vi får se vilken typ av föremål som innehåller fosfor, och vi ska titta på några intressanta användningsområden för svarta lampor.

Svart ljusanvändning

Om du gick runt hela natten med ett bärbart svart ljus, du skulle upptäcka att det finns fosfor överallt. Det finns massor av naturliga fosfor, i dina tänder och naglar, bland annat. Det finns också mycket fosfor i konstgjorda material, inklusive tv -skärmar och några färger, tyg och plast. Mest fluorescerande färg saker, som highlighters, innehåller fosfor, och du hittar dem i alla glöd-i-mörker-produkter. Klubbar och nöjesparker använder speciell svart ljusfärg som lyser olika färger. Du kan också köpa fluorescerande svarta ljusbubblor, osynligt svart ljusbläck, fluorescerande svart ljus matta och till och med fluorescerande svart ljus hårgel.

Vanliga highlighters fungerar bra som "svarta ljuspennor". Under det svarta ljuset, lysröret lyser!

Förutom att få människor och fluorescerande affischer att se coola ut, svarta lampor har några praktiska tillämpningar. Till exempel:

Värderingsmän använder dem för att upptäcka förfalskningar av antikviteter. Många färger innehåller idag fosfor som lyser under ett svart ljus, medan de flesta äldre färger inte innehåller fosfor.
Reparatörer använder dem för att hitta osynliga läckor i maskiner - de injicerar lite fluorescerande färgämne i bränsletillförseln och lyser upp det med ett svart ljus. Till exempel, de kan upptäcka en osynlig luftkonditioneringsläcka genom att tillsätta fluorescerande färgämne till köldmediet. Svarta lampor kan användas för att upptäcka förfalskade räkningar.
Polismyndigheter kan använda dem för att identifiera förfalskade pengar. USA och många andra länder inkluderar en osynlig fluorescerande remsa i sina större räkningar som bara visar sig under svart ljus.
Nöjesparker och klubbar använder dem för att identifiera osynliga fluorescerande handstämplar för återtagande.
Kriminaltekniker använder dem för att analysera brottsplatser. För att plocka ut fingeravtryck, till exempel, de dammar ofta med fluorescerande färg under ett svart ljus. Detta gör det lättare att plocka ut fingeravtryck från omgivande smuts. Svarta lampor kan också identifiera sperma och andra kroppsvätskor som naturligt fluorescerar.

De flesta av dessa användningsområden, liksom dussintals andra, följ ett gemensamt tema - de svarta lamporna gör det osynliga synligt eller isolerar ett specifikt ämne från allt omkring det. När du tänker på det, det finns dussintals situationer där du kan få detta fenomen att fungera. Ansökningarna är potentiellt oändliga!

För mer information om svarta lampor och andra typer av ljusenergi, kolla in länkarna på nästa sida.

Ursprungligen publicerat:18 juli 2002

Black Light FAQ

Är svarta lampor dåliga för dig?

Begränsad exponering bör inte orsaka några problem, men långvarig ögonkontakt utan ögonskydd kan orsaka näthinneskada.

Är UV -ljus detsamma som ett svart ljus?

Svart ljus är en typ av UV -ljus som avger ultraviolett strålning. Denna strålning har en kortare våglängd än violett ljus, vilket är den kortaste våglängden av ljus i den synliga komponenten i det elektromagnetiska spektrumet.

Kan svart ljus upptäcka bakterier?

Nej, svart ljus kan inte avslöja bakterier eller andra bakterier.

Varför kallar de det ett svart ljus?

Svart ljus visar mestadels ultraviolett eller "svart" ljus, därav dess namn, men "läcker" ljust ljus.

Vad visar under svart ljus?

Tiamin, riboflavin, niacin, vätskor och vitaminer lyser under svart ljus. Urin, sperma och blod innehåller fluorescerande molekyler, så de visas också under svart ljus. Intressant, några rengöringsmedel och tvättmedel, skorpioner, toniskt vatten och frostskyddsmedel och tandblekare lyser också under svart ljus.