A ciência da luz negra: como funciona a luz negra

Você certamente está familiarizado com a tecnologia de luz negra de eventos de Halloween e pôsteres legais de dormitórios para museus científicos e séries de televisão CSI: Crime Scene Investigation. As luzes negras têm uma aparência semelhante às lâmpadas fluorescentes comuns quando estão apagadas, mas quando estão acesas, desempenham uma função um pouco diferente!

Se você já esteve perto de uma luz negra, deve ter notado que tudo projetado para funcionar com luz negra, mesmo qualquer coisa que seja branca, brilha um pouco mais forte. Mas você provavelmente já se perguntou como funcionam as luzes negras. Na verdade, a física subjacente às luzes negras UV é bastante intrigante.

A ciência por trás das luzes negras, vários usos para luzes negras e como você pode projetar seus próprios experimentos com luz negra para aprender de forma mais independente serão abordados neste blog.

O que significa exatamente o "UV" na luz negra UV?

A primeira coisa que você sem dúvida notará ao usar uma luz negra em um espaço totalmente escuro é que ela não é realmente preta. Na realidade, uma lâmpada negra emite um brilho azul-púrpura. Ainda por quê? Para compreendê-lo, devemos primeiro discutir o espectro de luz visível.

A faixa visível de luz ao olho humano é limitada a uma faixa de comprimentos de onda entre 380 e 750 nanômetros, com luz azul e violeta caindo na faixa 380-495. A luz ultravioleta, que está além da luz violeta e não é visível ao olho humano.

A frase "luz ultravioleta" talvez seja mais reconhecível para você em relação ao sol e como ele afeta sua pele. No entanto, a radiação ultravioleta vem em uma variedade de formas, como UVA, UVB ou UVC. A radiação ultravioleta gerada por uma típica lâmpada preta UV é UVA, que é muito menos prejudicial do que os raios UVB produzidos pelo sol que podem resultar em queimaduras solares.

Você notará uma intensidade naquele brilho roxo reconhecível quando iluminar sua luz negra em uma camiseta branca, um carimbo de mão invisível que você pode obter em um bar ou até mesmo em seus dentes. Esse é o brilho dos fósforos, que são substâncias que geram luz visível quando submetidas à radiação. Antes que o termo "radiação" o assuste, lembre-se de que todos os tipos de luz são radiação. A luz negra invisível é transformada em luz visível por um fósforo.

Então, como ele consegue isso?

Um fósforo é atingido por uma partícula de luz, que faz com que um elétron se mova para um nível de energia mais alto e produza calor. Como parte da energia foi perdida na forma de calor, o segundo fóton que é liberado quando o elétron volta ao seu nível normal tem menos energia que o primeiro.

Dois tipos diferentes de lâmpadas pretas

As lâmpadas de luz negra vêm em duas variedades distintas, embora ambas funcionem essencialmente da mesma maneira:

Uma lâmpada comum e uma luz negra incandescente são idênticas, mas uma luz negra incandescente possui filtros especializados que absorvem tudo, exceto os raios UVA da lâmpada.

Uma luz fluorescente com um revestimento de fósforo exclusivo é comparável a um tubo de luz negra em sua funcionalidade. As radiações UVB e UVC mais perigosas são absorvidas por esta cobertura, que permite apenas a emissão de luz UVA. Com exceção do brilho azul-púrpura que corresponde à radiação UVA, o revestimento preto oculta efetivamente a maior parte da luz visível.

A luz UVA que é liberada pelas lâmpadas reage com os fósforos externos e, desde que esses fósforos sejam expostos à luz UVA, eles brilham. É assim que essas luzes negras funcionam em ambas as configurações.

Os vários usos das luzes negras

Fósforos podem ser encontrados por toda parte se você passar a noite toda andando com uma luz negra portátil. Numerosos fósforos são encontrados naturalmente, por exemplo, em seus dentes e unhas. Várias tintas, tecidos e polímeros, bem como telas de televisão, contêm fósforo em quantidades significativas.

A maioria dos itens de cores fluorescentes, incluindo marcadores, inclui fósforos, que também estão presentes em todos os produtos que brilham no escuro. A tinta especial de luz negra que ilumina em vários tons é usada em clubes e parques temáticos. Caneta de luz negra invisível, piso de luz negra fluorescente, bolhas de luz negra fluorescente e até gel de cabelo de luz negra fluorescente estão disponíveis para compra.

True CSI: As luzes negras UV da cena do crime são realmente usadas pelos investigadores para inspecionar as cenas do crime! Por exemplo, especialistas forenses utilizariam uma poeira fluorescente que adere às impressões digitais para localizá-las. Em seguida, eles acenderão uma luz negra ao redor da área para destacar quaisquer impressões digitais que possam estar lá.

Canetas de luz negra podem ser usadas por policiais, caixas de banco e até mesmo funcionários de lojas que lidam com dinheiro para verificar a legitimidade das moedas. Notas de cinco dólares e acima nos EUA têm essas tiras de marca d'água fluorescentes à esquerda do centro da nota. Portanto, você deve reconsiderar o uso de uma nota falsa se pensar em fazê-lo.

Para desfrutar de alguma diversão à moda antiga, as luzes negras são frequentemente empregadas! As luzes negras fornecem um caleidoscópio de cores único que pode ser ainda mais acentuado se os foliões estiverem adequadamente vestidos, desde festas de Halloween até raves iluminadas por neon. Um festival ou fantasia de Halloween pode ser transformado em algo único com o uso de tinta corporal fluorescente especial e cosméticos. Além disso, não esqueça seus óculos de visualização de fogos de artifício!

Você já foi a um parque temático ou a um jogo de beisebol e teve que sair imediatamente? No caminho de volta, você provavelmente obteve um carimbo de mão. Isso é usar tecnologia de luz negra, então! Carimbos de mão fluorescentes e luzes escuras associadas são usados ​​em bares, clubes, salas de espetáculos, eventos esportivos e parques temáticos para permitir a reentrada.

Um avaliador de antiguidades pode usar uma luz negra para detectar falsificações, pois os fósforos, que brilham sob a luz negra, estão presentes em muitas pinturas contemporâneas. A tinta mais antiga descoberta em antiguidades genuínas não inclui fósforos; se acender, indica... que não é genuíno!

Luzes negras podem ser usadas por especialistas em reparos de unidades HVAC para encontrar vazamentos que, de outra forma, poderiam passar despercebidos. Eles fazem isso dissolvendo uma pequena quantidade de corante fluorescente no líquido refrigerante do sistema de resfriamento. A máquina e sua rede de ventilação são então iluminadas com uma luz negra para procurar vazamentos no sistema.

Quer você goste ou não, os escorpiões brilham quando expostos à luz negra. Isso porque a cutícula do exoesqueleto do escorpião contém um material luminoso. Portanto, leve uma luz negra com você se quiser passar a noite ao ar livre no deserto, para que possa ficar atento a quaisquer criaturas possivelmente prejudiciais.

As luzes negras, é claro, são um instrumento fantástico para pesquisar luz e cor. Para educar os alunos sobre o espectro eletromagnético, luz visível versus luz invisível e como as luzes negras funcionam em geral, os educadores podem usar luzes negras para realizar outro experimento visualmente atraente.

BenweiTubo de luz led UV 120cm Especificação do produto: