Ánh sáng đen là gì?

Một ánh sáng đen là một bóng đèn với lớp phủ bên trong hạn chế các bước sóng có thể đi qua kính. Nó giải phóng rất ít ánh sáng nhìn thấy được bằng mắt người, đặt cho nó cái tên trái ngược. Thay vào đó, một ánh sáng đen phát ra bức xạ cực tím (UV) hoặc ánh sáng đen, không thể nhìn thấy được. Tuy nhiên, một số màu sắc và sắc tố nhất định sẽ hấp thụ ánh sáng vô hình, sau đó xả nó, gây ra hiệu ứng phát sáng. Những đèn này thường được sử dụng cho mục đích giải trí, nhưng những đèn tạo ra tia UV sóng trung và ngắn được sử dụng bởi các nhà khoa học pháp y và các nhà khoa học khác, và các chuyên gia y tế.

Làm thế nào nó hoạt động

Các bước sóng của ánh sáng đen bắt đầu ở một cực cuối của phổ ánh sáng khả kiến, trong phạm vi ánh sáng khả kiến cao (HEV). Sóng HEV được mắt người phát hiện dưới dạng màu xanh lam đậm và màu tím. Những bước sóng này cuối cùng trở nên quá ngắn và tán xạ đến mức chúng không còn nhìn thấy được nữa. Những ánh sáng này tỏa sáng lờ mờ với ánh sáng xanh đậm hoặc tím, đôi khi được gọi là ánh sáng xanh đen.

Theo truyền thống, đèn màu đen được chế tạo bằng một loại kính đặc biệt, được gọi là kính của Wood, chỉ cho phép tia UV và tia hồng ngoại (IR) đi qua nó. Loại kính này không mạnh lắm, tuy nhiên, vì vậy các lớp phủ đặc biệt hiện được sử dụng phổ biến hơn trên các bóng đèn để ngăn ánh sáng nhìn thấy đi qua. Cả hai bóng đèn sợi đốt và huỳnh quang đều có sẵn, mặc dù bóng đèn sợi đốt thường nóng hơn nhiều và trong thời gian ngắn hơn so với bóng đèn tiêu chuẩn. Đèn hơi thủy ngân thường được sử dụng cho màn hình sân khấu vì chúng tạo ra loại tia UV cần thiết hiệu quả hơn.

Đèn đen huỳnh quang là một số loại phổ biến nhất vì chúng gần giống với bóng đèn huỳnh quang thông thường. Các ống chứa một lượng nhỏ thủy ngân, nó giải phóng phần lớn tia UV khi nó chuyển từ dạng lỏng sang dạng khí. Đèn tiêu chuẩn có lớp phủ photphor, là hợp chất phản ứng với tia cực tím bằng cách phát ra ánh sáng khả kiến. Trong ánh sáng đen, một loại phốt pho khác được sử dụng làm tăng tia cực tím. Một lớp phủ màu xanh tím được thêm vào để chặn ánh sáng nhìn thấy được.

Phốt pho là bất kỳ hợp chất nào phát sáng hoặc phát ra ánh sáng trong một số điều kiện nhất định. Chúng không chỉ được sử dụng để phủ bóng đèn huỳnh quang, chúng còn tạo ra hình ảnh trên màn hình tivi ống tia âm cực (CRT) và làm cho đồ chơi phát sáng trong bóng tối phát sáng. Một số loại phản ứng với ánh sáng đen, và chúng có thể được sử dụng trong sơn và trên áp phích, khiến hình ảnh phát sáng. Một số hợp chất tạo nên nhiều loại chất tẩy cũng hấp thụ bức xạ UV và trục xuất nó dưới dạng ánh sáng nhìn thấy, giải thích tại sao áo sơ mi trắng và vớ lại tỏa sáng rực rỡ dưới ánh sáng đen.

Công dụng

Đèn đen có thể được sử dụng cho các mục đích khác nhau tùy thuộc vào bước sóng của chúng trong phạm vi UV. Đèn sóng dài thường được sử dụng cho mục đích giải trí hoặc chẩn đoán bệnh; sóng trung bình có thể giúp các nhà điều tra tìm thấy chất lỏng cơ thể hoặc các mặt hàng giả; sóng ngắn có thể tiêu diệt vi trùng. Bước sóng được đo bằng nanomet (một phần tỷ mét). Phổ UV thường nằm trong khoảng từ 100 đến 380 nanomet.

UV-A

Một tia UV-A sóng dài phát ra bước sóng trong khoảng từ 380 đến 315 nanomet. Các cá nhân thường sử dụng các loại đèn này cho mục đích giải trí, chẳng hạn như tại các buổi hòa nhạc và trong các câu lạc bộ. Đèn làm cho vật liệu phát sáng trong bóng tối và giúp tạo ra bầu không khí.

Đèn Bug zapper cũng phát ra ánh sáng UV-A. Côn trùng có thể nhìn thấy ánh sáng trong phạm vi UV, vì vậy chúng bị thu hút mạnh mẽ vào các thiết bị. Chúng thường không bao gồm lớp phủ màu xanh tím vì việc chúng chặn ánh sáng khả kiến là không quan trọng.

Một công cụ y tế gọi là đèn của Wood cũng sử dụng ánh sáng trong phạm vi này để phát hiện các bệnh về da và các tình trạng khác. Một số hợp chất hữu cơ, nấm và vi khuẩn phát sáng khi tiếp xúc với ánh sáng này, giúp các chuyên gia y tế thấy được mức độ của một số loại nhiễm trùng. Đèn cũng đã được sử dụng để chẩn đoán các tình trạng da khác.

UV-B

Một ánh sáng phát ra các tia UV-B sóng trung bình trong khoảng từ 314 đến 280 nanomet được gọi là ánh sáng đen sóng trung bình. Những loại này có thể làm cho chất lỏng cơ thể nhất định phát sáng (còn được gọi là phát quang). Các nhà điều tra hiện trường vụ án và phòng thí nghiệm pháp y thường sử dụng đèn như vậy để phát hiện máu, nước bọt, tinh dịch và các chất lỏng khác. Một số người sử dụng chúng để xác định vị trí những nơi thú cưng đã đi tiểu để khu vực này có thể được làm sạch.

Đèn đen sóng trung bình cũng được sử dụng để xác định các dấu hiệu chống giả bằng tiền và phát hiện các giả mạo nghệ thuật, trong số các sử dụng bảo mật khác. Chẳng hạn, rắn và thằn lằn thú cưng cũng được hưởng lợi từ chúng vì chúng cung cấp vitamin D mà loài bò sát cần. Phương pháp điều trị bằng UV-B cũng có thể giúp những người mắc một số bệnh về da, như bệnh vẩy nến và bệnh bạch biến.

UV-C

Nếu các bước sóng nằm trong khoảng 279 đến 200 nanomet, nó được gọi là ánh sáng đen UV-C sóng ngắn. Những ánh sáng như vậy phát ra bức xạ đủ sức phá hủy để tiêu diệt vi trùng và các sinh vật gây hại khác. Bức xạ có thể được sử dụng để làm sạch nước của các chất gây ô nhiễm sống hoặc khử trùng thiết bị y tế.

Biện pháp phòng ngừa an toàn

Do khả năng tổn thương mắt do bức xạ không nhìn thấy, các cá nhân không nên nhìn chằm chằm vào đèn đen. Các chuyên gia có phơi nhiễm kéo dài và lặp đi lặp lại, đặc biệt là với đèn UV-B và UV-C, nên đeo kính bảo vệ với tròng kính màu vàng. Các tông màu vàng chặn các sóng ánh sáng xanh trong phổ HEV hoặc gần UV, là các sóng mà các chuyên gia y tế có liên quan đến thoái hóa điểm vàng. Ánh sáng tia cực tím cũng có thể gây tổn thương da và bước sóng B và C có thể làm hỏng trực tiếp DNA, có khả năng dẫn đến ung thư da. Tuy nhiên, các chuyên gia không tin rằng việc tiếp xúc thường xuyên với đèn đen là có hại.