黑光灯看上去就好像普通的荧光灯或者白炽灯泡.但它们有些地方是完全不同的.这种灯在夜总会.科学博物馆.游乐园.青少年的睡房和其它地方都可以见到.但对大多数人来说是陌生的.接下来.我们会找出它的工作原理.而且还会看一下为什么黑光灯会一些物体发光和黑光灯一些有趣的应用.
传统黑光灯设计和荧光灯的比较只是有几个重要的更改.荧光灯是由电流通过充满惰性气体的管和少量的水银而产生光.当通电的时.水银原子以可见光子形式发出能量.它们发出一些可见光子.但大部分是以紫外线波长范围发出的光子.紫外线光波长太过短所以我们看不到.荧光灯必须把这种能量转化为可见光.为了达到目的.就在管的外部采用了磷涂层.
磷是一种可以发光的物质.当一个光子撞击一个磷原子时.其中一个磷电子就会跳到一个更高的能量位置.从而引起原子振动和创造热.当电子回落到它的原始正常位置.它就会以其它光子形式释放出能量.这个光子的能量少于原始光子的能量.因为一部分能量在加热时损失了.荧光灯是以可见光谱发出光的.黑光灯都是以同样原理工作.实际上黑光灯有两种不同类型.但它们基本上的工作原理是一样的.管状黑光灯是用了不同类型的磷涂层.这个涂层吸收有害短波UV-B和UV-C光并且发出UV-A光(和荧光灯中的磷吸收紫外光并发出可见光的同样基本方式)黑玻璃管本身阻塞大部分见光.所以*后只有良性的长波UV-A光和一些蓝光和蓝紫色光通过.白炽黑光灯泡和普通的灯泡很相似.但它使用了滤光器来吸收来自加热灯丝的光.除了红外和UV-A光(还有极少量可见光)外其它的都吸收了.这两种灯的设计.发出的紫外光与不同的外部磷产生反应就正如荧光灯内的紫外光与磷涂层产生反应的一样只要有紫外光照射到它们.外部的磷就会发光.
为什么会发光
如果你拿着一个手持的黑光灯在夜晚上行走.你就会发现到外都会有磷.你的牙齿.手指甲和其它东西.在很多人造材料上也有磷.包括电视屏幕和一些油漆.布料和塑胶.大多数荧光彩色物体.比如说荧光笔.你会在所有的黑暗发光产品发现它们.夜总会和游乐园使用特别的黑光灯涂料来使它发出不同的颜色.你也可以买无形黑光墨水.荧光黑光地毯和甚至荧光黑光头发发胶.
这是就是为什么洗衣店的洗洁剂含有磷就可以使白色在阳光下看上去更亮白.阳光含有紫外光可以使白色更亮白.而暗色衣服就不行因为暗色衣服色素吸收了紫外光了.
黑光灯的应用
鉴定者利用它们来检测古董的真伪.现在有许多颜料含有磷.它在黑光灯下就会发光.而大部分古老的颜料则没有含有磷.
维修人员利用它们来找出机器中看不见的裂缝---通过注入少量荧光染料到燃料供应和用黑光灯照它.
法律实施官员可以使用它们来鉴别钱的真伪.美国和许多其它国家都在它们的大面额上用了一条看不见的荧光条.它们只有在黑光灯下才显示出来.
法医科学家使用它们来分析案发现场.为了套取指纹.举例说.它们通常在黑光灯下撒上荧光染料.这样就可以更加容易套取指纹.
