La scienza delle luci nere: come funzionano le luci nere

Sicuramente conosci la tecnologia della luce nera dagli eventi di Halloween e fantastici poster dei dormitori ai musei scientifici e alla serie televisiva CSI: Crime Scene Investigation. Le luci nere hanno un aspetto simile alle normali lampade fluorescenti quando sono spente, ma quando sono accese svolgono una funzione leggermente diversa!

Se sei mai stato vicino a una luce nera, potresti aver notato che tutto ciò che è progettato per funzionare con luci nere, anche tutto ciò che è bianco, brilla un po' più luminoso. Ma probabilmente ti sei chiesto come funzionano le luci nere. In realtà, la fisica alla base delle luci nere UV è piuttosto intrigante.

La scienza dietro le luci nere, i diversi usi delle luci nere e il modo in cui puoi progettare i tuoi esperimenti con la luce nera per imparare in modo più indipendente saranno tutti trattati in questo blog.

Cosa significa esattamente "UV" nella luce nera UV?

La prima cosa che noterai senza dubbio quando usi una luce nera in uno spazio buio pesto è che non è veramente nero. In realtà, una lampadina nera emette una luminosità blu-viola. Eppure perché? Per comprenderlo, dobbiamo prima discutere lo spettro della luce visibile.

La gamma di luce visibile all'occhio umano è limitata a una banda di lunghezze d'onda compresa tra 380 e 750 nanometri, con la luce blu e viola che rientra nell'intervallo 380-495. Luce UV, che va oltre la luce viola e non è visibile all'occhio umano.

La frase "luce ultravioletta" è forse più riconoscibile per te in relazione al sole e al modo in cui influisce sulla tua pelle. Tuttavia, la radiazione ultravioletta si presenta in una varietà di forme, come UVA, UVB o UVC. La radiazione ultravioletta generata da una tipica lampada UV nera è UVA, che è molto meno dannosa dei raggi UVB prodotti dal sole che possono provocare scottature.

Noterai un'intensità in quel bagliore viola riconoscibile quando illumini la tua luce nera su una maglietta bianca, un timbro invisibile della mano che potresti ottenere in un bar o persino sui tuoi denti. Questo è il bagliore dei fosfori, che sono sostanze che generano luce visibile quando sono sottoposte a radiazioni. Prima che il termine "radiazione" ti spaventi, tieni presente che tutti i tipi di luce sono radiazioni. La luce nera invisibile viene trasformata in luce visibile da un fosforo.

Quindi, come riesce a farlo?

Un fosforo viene colpito da una particella di luce, che fa sì che un elettrone si sposti a un livello di energia più elevato e produca calore. Poiché parte dell'energia è stata persa sotto forma di calore, il secondo fotone che viene rilasciato quando l'elettrone ritorna al suo livello abituale ha meno energia del primo.

Due diversi tipi di lampadina nera

Le lampadine nere sono disponibili in due varietà distinte, sebbene entrambe funzionino essenzialmente allo stesso modo:

Una normale lampadina e una luce nera a incandescenza sono identiche, ma una luce nera a incandescenza ha filtri specializzati che assorbono tutti tranne i raggi UVA dalla lampadina.

Una luce fluorescente con un esclusivo rivestimento di fosforo è paragonabile a una luce nera a tubo nella sua funzionalità. Le radiazioni UVB e UVC più pericolose vengono assorbite da questo rivestimento, che consente solo l'emissione di luce UVA. Ad eccezione del bagliore blu-viola che corrisponde alla radiazione UVA, il rivestimento nero nasconde efficacemente la maggior parte della luce visibile.

La luce UVA rilasciata dalle lampadine reagisce con i fosfori esterni e, finché questi fosfori sono esposti alla luce UVA, si illuminano. Ecco come funzionano queste luci nere in entrambe le configurazioni.

I vari usi delle luci nere

I fosfori possono essere trovati ovunque se passi tutta la notte a camminare con una luce nera portatile. Numerosi fosfori si trovano naturalmente, ad esempio nei denti e nelle unghie. Diverse vernici, tessuti e polimeri, così come gli schermi televisivi, contengono fosfori in quantità significative.

La maggior parte degli articoli dai colori fluorescenti, inclusi gli evidenziatori, include i fosfori, che sono presenti anche in tutti i prodotti che brillano al buio. La speciale vernice a luce nera che si illumina in più tonalità viene utilizzata nei club e nei parchi a tema. Penna a luce nera invisibile, pavimento a luce nera fluorescente, bolle di luce nera fluorescente e persino gel per capelli a luce nera fluorescente sono tutti disponibili per l'acquisto.

Vero CSI: le luci nere UV della scena del crimine sono davvero utilizzate dagli investigatori per ispezionare le scene del crimine! Ad esempio, gli esperti forensi utilizzerebbero una polvere fluorescente che aderisce alle impronte digitali per individuare le impronte digitali. Successivamente illumineranno una luce nera intorno all'area per evidenziare eventuali impronte digitali che potrebbero esserci.

Le penne luminose nere possono essere utilizzate dalla polizia giudiziaria, dai cassieri di banca e persino dai dipendenti dei negozi che gestiscono contanti per verificare la legittimità delle valute. Le banconote da cinque dollari e oltre negli Stati Uniti hanno queste strisce di filigrana fluorescenti a sinistra del centro della banconota. Pertanto, dovresti riconsiderare l'utilizzo di una fattura falsa se pensi di farlo.

Per godersi un po' di divertimento vecchio stile, vengono spesso utilizzate luci nere! Le luci nere forniscono un caleidoscopio di colori unico che può essere ulteriormente accentuato se i partecipanti alla festa sono adeguatamente vestiti, dalle feste di Halloween ai rave illuminati al neon. Un festival o un costume di Halloween può essere trasformato in qualcosa di unico con l'uso di speciali vernici per il corpo fluorescenti e cosmetici. Inoltre, non dimenticare gli occhiali per la visione dei fuochi d'artificio!

Sei mai entrato in un parco a tema o in una partita di baseball solo per dover partire subito? Sulla via del ritorno, molto probabilmente hai ottenuto un timbro a mano. Questo sta usando la tecnologia della luce nera, allora! Timbri a mano fluorescenti e luci scure associate vengono utilizzati in bar, club, sale per spettacoli, eventi sportivi e parchi a tema per consentire il rientro.

Un perito antico può utilizzare una luce nera per individuare i falsi poiché i fosfori, che brillano sotto la luce nera, sono presenti in molti dipinti contemporanei. La vernice più vecchia scoperta su autentici oggetti d'antiquariato non include fosfori; se si accende, indica... che non è autentico!

Le luci nere possono essere utilizzate dagli specialisti della riparazione delle unità HVAC per trovare perdite che altrimenti potrebbero non essere rilevate. Lo fanno dissolvendo una piccola quantità di colorante fluorescente nel refrigerante liquido del sistema di raffreddamento. La macchina e la sua rete di prese d'aria vengono quindi illuminate con una luce nera per cercare perdite di sistema.

Che ti piaccia o no, gli scorpioni brillano se esposti a una luce nera. Questo perché la cuticola dell'esoscheletro dello scorpione contiene un materiale luminoso. Pertanto, porta con te una luce nera se vuoi passare la notte fuori nel deserto in modo da poter stare attento a eventuali creature potenzialmente dannose.

Le luci nere, ovviamente, sono uno strumento fantastico per la ricerca della luce e del colore. Per istruire gli studenti sullo spettro elettromagnetico, sulla luce visibile rispetto alla luce invisibile e su come funzionano le luci nere in generale, gli educatori potrebbero utilizzare le luci nere per condurre un altro esperimento visivamente accattivante.

BenweiTubo a led UV da 120 cm Specifiche del prodotto: