لماذا أضواء سوداء تجعل الأشياء تتوهج

2024 مؤلف: Sherilyn Boyd | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 09:38

لا تختلف الأضواء السوداء عن أي نوع آخر من الضوء ، سواء كان ساطعًا أو فلورسنت أو مجرد شمعة شمعة قديمة. الفرق هو أن الأضواء السوداء تصدر معظم موجات الضوء الموجودة خارج النطاق الذي يمكن للبشر إدراكه ، في الجزء فوق البنفسجي (UV) من الطيف. عندما تضرب موجة أشعة فوق البنفسجية كائنًا يحتوي على مواد تعرف باسم الفوسفور ، فإن تلك الفوسفور تتأكل بشكل طبيعي ، وتتوهج.

يتم إنشاء هذا الوهج من خلال طريقة خاصة تستخدم الفوسفورات الطاقة من ضوء الأشعة فوق البنفسجية. عندما يصل الفوتون من ضوء الأشعة فوق البنفسجية إلى المادة الفوسفورية ، فإنه يتسبب في إثارة الإلكترونات والابتعاد عن النواة أكثر مما يحدث عادة. عندما يعود الإلكترون إلى حالته الطبيعية ، تفقد بعض الطاقة في شكل حرارة. عندما تنعكس الموجة الضوئية للأشعة فوق البنفسجية على عينك البشرية ، فإن لديها الآن طاقة أقل ، وبالتالي طول موجي أقصر. هذا الطول الموجي في النطاق الذي يمكننا "رؤيته". النتيجة النهائية هي ، لا يمكنك رؤية غالبية الضوء القادم من المصدر ، ولكن يمكنك أن ترى انعكاسه من الكائنات التي تحتوي على الفوسفور.

الضوء هو مجرد الإشعاع الكهرومغناطيسي. الكهرومغناطيسية هي واحدة من القوى الأساسية الأربعة في الكون ، والبعض الآخر الجاذبية * والقوى النووية الضعيفة والقوية. هذا الإشعاع "الخفيف" يأتي في العديد من الأشكال التي ربما تتعرف عليها ، من الطول الموجي الطويل (الموجات اللاسلكية ذات التردد المنخفض ، الموجات الدقيقة ، و موجات الأشعة تحت الحمراء) ، إلى الطول الموجي الأقصر (الموجات فوق البنفسجية ذات التردد العالي ، موجات الأشعة السينية ، وموجات أشعة جاما). في منتصف هذه الشظايا ، هناك شظية من الطيف الذي يمكننا رؤيته بعيوننا البشرية ، وهي موجات الضوء المرئية.

إن بناء المصابيح التي تخلق ضوء الأشعة فوق البنفسجية بسيط إلى حد ما ، على الرغم من أن هناك العديد من الطرق المختلفة التي يمكن استخدامها لصنع "أضواء سوداء".

مصباح الفلورسنت العادي يخلق الضوء عن طريق توجيه الكهرباء من خلال غاز خامل موصل. يضيفون كمية صغيرة من الزئبق داخل الأنبوب ، أو اللمبة ، التي ستعطي فوتونات الضوء عند تنشيطها. فقط كمية صغيرة من الضوء في الطيف المرئي. معظم ما ينتج هو بالفعل في نطاق الأشعة فوق البنفسجية. للحصول على الضوء المرئي من اللمبة ، يتم تطبيق طلاء الفوسفور على الزجاج ويتفاعل مع موجات الأشعة فوق البنفسجية ويخلق المستشفيات الخفيفة المرئية في كل مكان مشهورة!

بالنسبة إلى الأضواء السوداء ، هناك تصميمان رئيسيان الأكثر استخدامًا. يتشابه "ضوء الأنبوب الأسود" بشكل كبير في التصميم مع لمبة فلورية قياسية. والفرق الرئيسي هو في طلاء الفوسفور. بدلا من خلق الضوء في الطيف المرئي ، يمتص الطلاء الموجات الضوئية UV-B و UV-C الضارة ويخلق موجات UV-A. إن الأنابيب الزجاجية "السوداء" ستمنع بشكل طبيعي الكمية الصغيرة من الضوء المرئي الناجم عن الزئبق النشط بحيث أن معظم ما يأتي عبر الضوء هو الأشعة فوق البنفسجية وكمية صغيرة من الأطوال الموجية المرئية من الضوء الأقرب إلى طيف الأشعة فوق البنفسجية. ظلال من الأزرق الداكن والبنفسجي. هذا هو السبب في أن الأضواء السوداء تبدو وكأنها ظل أرجواني إلى العين المجردة.

النوع الثاني من الضوء الأسود المشترك ومصباح الإضاءة الأسود المتوهج. هذه تعمل بشكل أو بآخر مثل أي مصباح متوهج المنزلية القياسية. الفرق بين الاثنين هو مرشح يضاف إلى المصباح. يتم تصفية كل الضوء الذي يتم إنشاؤه بواسطة الشعيرة الساخنة ، باستثناء تلك الموجات في الطيف تحت الأحمر والأشعة فوق البنفسجية. يمتص الفلتر الباقي ، وهذا هو السبب في أن هذا النوع من الضوء الأسود يميل إلى أن يصبح شديد الحرارة ، حتى بالنسبة لمبة متوهجة ، ولديه عمر افتراضي قصير.

لذا سواء كنت تريد أن ترمي "الهذيان" وتعرف على وجه اليقين من كان يقوم بتنظيف أسنانه ، أو التحقق من صحائف الفنادق الخاصة بك عن الدم والبول والمني ، فإن الضوء الأسود هو ظاهرة يبدو أن الجميع يستمتع بها! لذا أغلق جميع مصادر الضوء المرئية واترك الضوء الأسود يظهر لك ما لم ترغب في رؤيته على الإطلاق!

* هذا ليس المكان المناسب ، ولكن لا تجعلني أبدأ الجاذبية. إنها ليست قوة أساسية. لقد قضيت شخصيًا عدة سنوات في إجراء الأبحاث حول هذا الموضوع بالذات ، مثلما فعل العديد من الأشخاص الآخرين ، لذلك فأنا لا أقول ذلك فقط من خارج الكفة. لكن بالنظر إلى مالك هذا الموقع ، فإن Daven ، يسمح لي فقط بنشر الأشياء هنا وهي حقيقة قاسية ، على الأقل بقدر ما "نعرف" اليوم ، وأنا متأكد أن معظمهم هنا لا يريدون الخوض في الصفحات صفحات من الصيغ الرياضية والمفاهيم المجردة في مقال يفترض أن يكون حول أضواء سوداء لمعرفة ما إذا كان الافتراض الخاص بي يحمل الماء ، سأحافظ على حججتي "الجاذبية ليست قوة أساسية" لإقامة أماكن أكثر ملاءمة. فقط أعلم أنه لن يكون مفاجئًا على الإطلاق إذا ثبت خلال حياتنا بشكل قاطع أن الجاذبية ليست قوة أساسية. عندما يتم إثبات ذلك ، سأعمل على تعديل هذه المقالة بحماس كبير. 😉

حقائق المكافأة:

• نفس الشيء هو "الأشعة" فوق البنفسجية و "الضوء" فوق البنفسجي. إن التعرض المفرط للأشعة فوق البنفسجية أثبت منذ فترة طويلة أنه يزيد من خطر الإصابة بسرطان الجلد ، وتلف العين ، وشيخوخة الجلد ، مع قمع جهاز المناعة وقدرته على محاربة هذه المشاكل. ارتداء شاشة الشمس ونظارات الشمس للأطفال! وتذكر أن الأشعة فوق البنفسجية ليست كلها مصفاة بالغيوم. في الواقع ، وبفضل ظاهرة غريبة تسمى "تعزيز السحاب" ، فإن مستوى الأشعة فوق البنفسجية يمكن أن يزداد أحيانًا بنسبة تصل إلى 20٪ -30٪ في يوم غائم فوق مستوى واضح. بالضبط ما يحدث هنا لسبب هذا ليس مفهوما تماما حتى الآن ، على الرغم من أنها ظاهرة تم بحثها جيدا منذ 1960s. لذا ، لا نخطئ ، أخطأ أخي وأختي يومًا مصيريًا بالقرب من لوس أنجلوس عندما علقوا على الشاطئ طوال اليوم في يوم غائم ، ثم اضطروا إلى القيادة لمدة 17 ساعة مع حروق شمس شديدة جدًا على معظم من أجسادهم لأن "الشمس ليست خارجة ، لذلك نحن لسنا بحاجة إلى واقية من الشمس". وينطبق الشيء نفسه على عينيك. فقط لأنها غائمة ، لا يعني أن هذه الأشعة فوق البنفسجية لا تسبب أضرارًا في عينيك.
• هناك 3 أنواع من الأطوال الموجية المصنفة على أنها الأشعة فوق البنفسجية. هذه هي UVA و UVB و UVC. لدى الأشعة فوق البنفسجية الطويلة أطوال موجية أطول عند 320-400 نانومتر (nm). نطاق UVB من 290-320 نانومتر. يتم امتصاص الأطوال الموجية للأشعة فوق البنفسجية بواسطة طبقة الأوزون ، وبذلك لا تصل إلينا هنا على سطح الأرض.
• تتراوح الأطوال الموجية للضوء المرئي من حوالي 380 نانومتر إلى حوالي 740 نانومتر.
• تمثل الأطوال الموجية للأشعة فوق البنفسجية (UVA) حوالي 95٪ من الأشعة فوق البنفسجية التي نتعرض لها أيضًا.
• كان يُعتقد في السابق أن الأشعة فوق البنفسجية هي المادة السائدة في الإصابة بسرطانات الجلد من الأشعة فوق البنفسجية. اعتقد العلماء أن الأشعة فوق البنفسجية لم تكن مصدر قلق كبير. ويرجع ذلك إلى أن الأشعة فوق البنفسجية أقل شدة وتتغلغل بعمق أكثر من الأشعة فوق البنفسجية. لذلك كان يعتقد أنها لم تلحق الضرر الطبقة الخارجية من الجلد (البشرة). وقد دحض العديد من الدراسات الحديثة أن النظرية وموجات الأشعة فوق البنفسجية قد أظهرت أنها تضر خلايا الجلد عند الطبقة القاعدية للبشرة ، حيث توجد معظم سرطانات الجلد.
• هل تساءلت يومًا كيف يمكن أن تجعلك أكشاك الدباغة تحترق في 10 دقائق بينما قد يستغرق الأمر ساعات في ضوء الشمس؟ تنبعث أكشاك الدباغة من الأشعة فوق البنفسجية UVA أحيانًا بقدر 12 مرة مما يصل إلينا من الشمس. لذا في المرة التالية التي تشعر فيها بالحصول على لون أسمر من خلال سرير تسمير ، اعلم أن الأشخاص الذين يستخدمون كبسولات الدباغة هم أكثر عرضة بنسبة 2.5 مرة للحصول على سرطان الخلايا الحرشفية و 1،5 مرات أكثر احتمالا لتطور سرطان الخلايا القاعدية ، أي منهما لا تريد احصل على! بالنسبة لك البنات المراهقات اللواتي يحبن وقتك ، يجب أن تعلم أن الجلسة الأولى التي تحصل عليها في سرير تسمير ستزيد من خطر الإصابة بسرطان الجلد بنسبة 75٪. نعم ، هذا بعد التعرض الأول! أنقذ نفسك الكثير من الحزن الطبي المحتمل ، وتحسن من عمر بشرتك من خلال تخطي الدباغة بشكل كامل. من الأفضل أن تكون شاحباً أكثر من التجاعيد المبكرة أو ، كما تعلمون ، ميتة من سرطان الجلد.
• إلى جانب الكشف عن من حولك ممن لديهم قشرة الرأس ، فإن الأضواء السوداء لها أغراض عملية للغاية. واحدة من أكثر فائدة هو في شكل "علة zapper". بزع zappers تنبعث ضوء الأشعة فوق البنفسجية. الحشرات ، على عكس البشر ، لديها القدرة على رؤية ضوء الأشعة فوق البنفسجية. عندما تنجذب إلى المصدر ، فإنها سوف تتلقى صدمة نهاية الحياة من أي آلية كهربائية تحيط بالضوء. أحد الأسباب التي تجعل البشر يرون المزيد من الضوء من صاعق بقة ، أكثر من أي ضوء أسود آخر ، هو أن بواعث الحشرات يستخدمون الزجاج الشفاف (لأنه أرخص) بدلاً من الزجاج المطلي بالفلترة. هذا يترك ضوء أكثر وضوحا المتاحة لنا لنرى.
• استخدام آخر بارع للأضواء السوداء هو تشخيص أنواع معينة من العدوى البكتيرية. بعض أنواع البكتيريا تتألق بشكل طبيعي تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية ، وعلى هذا النحو ، يمكن تشخيص بعض أنواع العدوى عن طريق تسليط ضوء أسود على المريض. سبب واحد من هذا النوع من العدوى هو البكتيريا المعروفة باسم Pseudomonas. هذا النوع من البكتيريا لديه 191 نوع معروف وهو السبب الرئيسي الثاني للعدوى في المستشفيات.
• إن بكتيريا Pseudomonas ليست كلها سيئة. تحتوي البكتيريا على بروتينات في جدرانها الخلوية تلتصق بالماء ، حتى عندما يكون الميكروب نفسه ميتًا. يفعلون ذلك بكفاءة بحيث يعكس تقريبا الطريقة التي يتشكل بها الجليد بشكل طبيعي. والنتيجة النهائية هي أن الثلج والجليد يمكن أن يتشكل في درجات حرارة أكثر دفئا. وقد اصطفت بعض منتجعات التزلج على هذه الظاهرة الصغيرة وبدأت في إضافة الميكروبات الميتة إلى آلات صنع الثلج الاصطناعي. اكتشف العلماء أيضا أن الثلوج الطبيعية تحتوي على كميات كبيرة من هذه الميكروبات. على الرغم من أنه مفيد لمنتجعات التزلج ، نوع واحد ، Pseudomonas syringae، هو مصدر إزعاج للمزارعين لأنه يدمر المحاصيل والنباتات على الفور دون التجميد.
• هناك العديد من أنواع مواد الفوسفور التي "تتألق" عند تعرضها للأشعة فوق البنفسجية. هذه المواد كلها تميل إلى أن يكون لها هياكل جزيئية جامدة تحتوي على إلكترونات غير محددة (تلك التي لا ترتبط بأي ذرة معينة داخل الجزيء). تشمل بعض الأمثلة الشائعة: الورق الأبيض الذي تم تصنيعه بعد عام 1950 (بعد عام 1950 لأنه عندما بدأت المصنوعات تضيف مركبات فلورية إلى ورق ، مما يجعلها تبدو أكثر بياضًا) ؛ جل النفطي؛ ماء منشط (بسبب وجود الكينين) ؛ وحواف العملة الأمريكية (ميزة أمان إضافية للمساعدة في منع التزييف) ، ضمن أشياء أخرى كثيرة.
• بعض الفيتامينات الشائعة التي تتألق تشمل A ، وفيتامينات ب ، النياسين ، الثيامين ، والريبوفلافين. كما أن التجمد ، ومبيضات الأسنان ، والكلوروفيل يتوهج بشكل مشرق عند تعريضه للأشعة فوق البنفسجية. كما أن معظم منظفات الغسيل سوف تتوهج ، مما يساعد على توهج الملابس البيضاء بشكل إضافي تحت الضوء الأسود. صابون الجسم الربيعي الايرلندي و "السيد المنظف النظيف يحتوي أيضا على الفوسفور. كما ذكر ، هناك عدة أنواع من سوائل الجسم التي ستتوهج تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية والدم والسائل المنوي والبول على سبيل المثال.
• في المتوسط في الولايات المتحدة ، الإشعاع فوق البنفسجي هو الأكثر انتشارا بين 10 صباحا و 4 مساء من أبريل إلى أكتوبر.