紫外線黑光燈的基礎(chǔ)知識

黑光燈看上去就好像普通的熒光燈或者白熾燈泡,但它們有些地方是*不同的。黑光燈在夜總會，科學(xué)博物館，游樂園，青少年的睡房和其它地方都可以見到，但對大多數(shù)人來說是陌生的。接下來，我們會找出它的工作原理。而且還會看一下為什么黑光燈會一些物體發(fā)光和黑光燈一些有趣的應(yīng)用。
傳統(tǒng)黑光燈設(shè)計和熒光燈的比較只是有幾個重要的更改。熒光燈是由電流通過充滿惰性氣體的管和少量的水銀而產(chǎn)生光。當通電的時，水銀原子以可見光子形式發(fā)出能量。它們發(fā)出一些可見光子，但大部分是以紫外線波長范圍發(fā)出的光子。紫外線光波長太過短所以我們看不到。熒光燈必須把這種能量轉(zhuǎn)化為可見光。為了達到目的，就在管的外部采用了磷涂層。

　　磷是一種可以發(fā)光的物質(zhì)，當一個光子撞擊一個磷原子時，其中一個磷電子就會跳到一個更高的能量位置，從而引起原子振動和創(chuàng)造熱。當電子回落到它的原始正常位置，它就會以其它光子形式釋放出能量。這個光子的能量少于原始光子的能量，因為一部分能量在加熱時損失了。熒光燈是以可見光譜發(fā)出光的，黑光燈都是以同樣原理工作。實際上黑光燈有兩種不同類型，但它們基本上的工作原理是一樣的。管狀黑光燈是用了不同類型的磷涂層，這個涂層吸收有害短波UV-B和UV-C光并且發(fā)出UV-A光（和熒光燈中的磷吸收紫外光并發(fā)出可見光的同樣基本方式）黑玻璃管本身阻塞大部分見光，所以zui后只有良性的長波UV-A光和一些藍光和藍紫色光通過。白熾黑光燈泡和普通的燈泡很相似，但它使用了濾光器來吸收來自加熱燈絲的光。除了紅外和UV-A光（還有極少量可見光）外其它的都吸收了。這兩種燈的設(shè)計，發(fā)出的紫外光與不同的外部磷產(chǎn)生反應(yīng)就正如熒光燈內(nèi)的紫外光與磷涂層產(chǎn)生反應(yīng)的一樣只要有紫外光照射到它們，外部的磷就會發(fā)光。為什么會發(fā)光?如果你拿著一個手持的黑光燈在夜晚上行走，你就會發(fā)現(xiàn)到外都會有磷，你的牙齒，手指甲和其它東西。在很多人造材料上也有磷，包括電視屏幕和一些油漆，布料和塑膠。大多數(shù)熒光彩色物體，比如說熒光筆，你會在所有的黑暗發(fā)光產(chǎn)品發(fā)現(xiàn)它們。夜總會和游樂園使用特別的黑光燈涂料來使它發(fā)出不同的顏色。你也可以買無形黑光墨水，熒光黑光地毯和甚至熒光黑光頭發(fā)發(fā)膠。這是就是為什么洗衣店的洗潔劑含有磷就可以使白色在陽光下看上去更亮白。陽光含有紫外光可以使白色更亮白。而暗色衣服就不行因為暗色衣服色素吸收了紫外光了。黑光燈的應(yīng)用鑒定者利用它們來檢測古董的真?zhèn)巍，F(xiàn)在有許多顏料含有磷，它在黑光燈下就會發(fā)光，而大部分古老的顏料則沒有含有磷。維修人員利用它們來找出機器中看不見的裂縫---通過注入少量熒光染料到燃料供應(yīng)和用黑光燈照它。法律實施官員可以使用它們來鑒別錢的真?zhèn)?。美國和許多其它國家都在它們的大面額上用了一條看不見的熒光條，它們只有在黑光燈下才顯示出來。法醫(yī)科學(xué)家使用它們來分析案發(fā)現(xiàn)場。為了套取指紋，舉例說，它們通常在黑光燈下撒上熒光染料。這樣就可以更加容易套取指紋。