Холодне світло: фізика люмінесценції. Як вибрати ультрафіолетовий ліхтарик і навіщо він потрібен

Ультрафіолет - це частина спектра електромагнітного випромінювання, яка знаходиться за межами нашого сприйняття. Простіше кажучи - невидиме випромінювання. Але не зовсім. Відомий нами світло обмежений довжинами хвиль від 380 нм до 780 нм (нанометрів). Довжина хвиль ультрафіолету або ультрафіолетового випромінювання лежить в діапазоні від 10 нм до 400 нм. Виходить, що все-таки ми можемо бачити ультрафіолет - але тільки його малу частину, що знаходиться в невеликому проміжку між 380 і 400 нм.

Усе. Сухі факти закінчилися, починаються факти цікаві. Справа в тому, що це ледве видиме випромінювання насправді грає величезну роль не тільки в біосфері (про це ми обов'язково розповімо окремо), але і в освітленні. Простіше кажучи, ультрафіолет допомагає нам бачити.

Ультрафіолет і освітлення

Основне застосування ультрафіолет знайшов в світильниках. Електричні розряди змушують світитися газ всередині люмінесцентної лампи (або компактної люмінесцентної лампи) в ультрафіолетовому діапазоні. Для того щоб отримати видиме світло, на стінки лампи наноситься спеціальне покриття з матеріалу, який буде флуоресцировать - тобто світитися в видимому діапазоні - під впливом ультрафіолетового випромінювання. Такий матеріал називається люмінофором, і виробники постійно працюють над поліпшенням його складу, щоб підвищити якість одержуваного видимого світла. Саме тому на сьогоднішній день ми маємо непоганий вибір люмінесцентних ламп, які не тільки виграють у звичайних ламп розжарювання в енергоефективності, а й виробляють досить приємний для ока світло практично повного спектру.

Які ще можуть бути застосування у ультрафіолету?

існує цілий ряд матеріалів, здатних світитися в ультрафіолеті. Ця здатність називається флуоресценцією - їй мають багато органічні речовини. Крім неї існує і так звана фосфоресценція - її відмінність в тому, що речовина випромінює світло з більш низькою інтенсивністю, але продовжує світитися ще деякий час (часто досить тривалий - до декількох годин) після припинення дії на нього ультрафіолетового випромінювання. Ці властивості активно використовуються при виготовленні різних «світяться в темряві» предметів і прикрас.

Людство здавна намагалося винайти невидимі або, як їх ще називають, симпатичні чорнила, які не видно оку в звичайних умовах, зате починають проявлятися після впливу на них будь-яких хімічних елементів, нагрівання, ультрафіолетових променів. Вони використовувалися для послання таємних повідомлень, збереження важливої \u200b\u200bінформації, Секретного листування.

У давнину це були загальнодоступні речовини, які можна було знайти в кожному будинку. Наприклад, великим успіхом користувалася тайнопис, здійснювана за допомогою молока, лимонного соку, рисового відвару, воску, яблучного і цибулевого соку, соку брукви. Пізніше з'явилися варіанти виготовлення симпатичних чорнила за допомогою таблеток аспірину, мідного купоросу, Йоду, прального порошку.

Сучасні ультрафіолетові чорнило

Наука не стоїть на місці, тому в наш час вже нікого не здивуєш невидимим чорнилом, виготовленими промисловим шляхом. Великою популярністю користуються склади, які світяться під ультрафіолетовими лампами. У продажу є навіть ручки з ультрафіолетовими чорнилом, які можна знайти в магазинах шпигунських штучок.

Альтернативою такої ручці можуть стати невидимі антіподделочние фарби і пігменти. Вони являють собою порошкоподібні речовини, якими можна маркувати банкноти, цінні папери, одяг. При денному освітленні порошок повністю невиразний, зате в ультрафіолетовому світлі стає помітна кожна крупинка або порошку.

Як зробити невидимі флуоресцентні чорнило в домашніх умовах

Як хороших флуоресцентних чорнила можна використовувати звичайний пральний порошок, До складу якого входять оптичні відбілювачі. Розвівши порошок невеликою кількістю води, можна починати писати таємне послання. Висохлий розчин не залишить відбитків на папері, зате буде прекрасно вигляді в світлі ультрафіолетової лампи.

Також можна придбати і окремо. Як правило, їх використовують для додання білизни з синюватим відтінком одязі, тканин, паперу, призначеної для принтерного друку. Також порошок можна використовувати для створення симпатичних чорнила. Такі чорнило проявляються на всіх типах паперу.

Ще один спосіб виготовити невидиме чорнило - використання таблеток аспірину і спирту. У невеликій кількості спирту слід розчинити 2-3 таблетки аспірину. Якщо в ході розчинення залишився осад, то рідина слід процідити. Після цього можна приступати до тайнопису. Світяться такі чорнило не на всіх типах паперу, цей спосіб непридатний, якщо ви будете писати на принтерного папері.

Також для приготування чорнила можна використовувати такі препарати, які можна спробувати придбати в аптеці:

  • куркумін;
  • хінін сульфат;
  • тріпофламін.

Можна застосовувати також натрієву сіль флуоресцин, проте її рідний колір може виділятися на білому папері після нанесення, тому такі чорнило не відносяться до невидимих.

Існує чимало мінералів, які, будучи освітленими ультрафіолетовим світлом, Починають самі світитися незвичайними яскравими фарбами. При цьому видимий, електричне світло повинен бути вимкнений, а якщо ви бажаєте побачити світіння в ультрафіолеті днем \u200b\u200b- слід піти в темну кімнату і там світити на камінь ультрафіолетовою лампою. Ви побачите чудові картини, найяскравіші кольори і химерні візерунки ...

Отже, у нас є кам'яний кульку діаметром 6 см. Він складається з декількох мінералів, блакитний мінерал - содаліт.Точно визначити мінеральний склад важко - для цього треба пиляти кульку, робити з нього шліф товщиною в десяті частки міліметра і дивитися під мікроскопом (ну, не фахівець я по лужним породам, щоб ось так на око ...))

Але пиляти кулька шкода. Тому обмежимося загальним визначенням, Підемо в темряву, і ... Включимо ультрафіолетову лампу. Такі лампи бачили все - їх використовують в клубах, барах, іноді вдома, як декоративне освітлення. У світлі цих ламп віскоза, бавовна, перо, папір, світяться яскравим блакитним світлом. лампи дають довгохвильове ультрафіолетове випромінювання.

В ультрафіолетовому світлі наш камінь перетворюється до невпізнання - світлі мінерали починають світитися яскравим жовтим світлом, кулька здається мереживним і напівпрозорим. В окремих місцях спостерігається світіння рожевих і блакитних плям. Ця картина чимось схожа на знімки нічної Землі з космосу - яскраві вогні міст зливаються в суцільні плями, вся Європа - світиться море електричних вогнів ...

Деякі колекціонери мінералів збирають і такі, непоказні в звичайному світлі, камені. Для них можна зробити спеціальну вітрину або шафа, а світильники розташувати так, щоб блакитне світло лампи не бив в очі, а світил тільки на зразки.

Власне, сам ультрафіолет, ні короткохвильового, ні средневолновой, ні довгохвильової - оці непомітний. А лампи світять блакитним (фіолетовим), так як вони, поряд з ультрафіолетом, зберігають видиму частину спектра.

Подивитися, як світиться в ультрафіолеті гренландський содаліт, можна.

Чому мінерали світяться в ультрафіолеті? Дослідження хіміків показали, що світіння створюють хімічні елементи, Які мають не завершені електронні оболонки атомів (елементи-люміногени).

Подивимося в періодичну таблицю і побачимо, що це метали (Групи заліза): власне залізо (тривалентне), марганець, хром, вольфрам, молібден і уран. А також рідкоземельні елементи - лантан, скандій, ітрій, церій та інші. Ультрафіолет викликає збудження електронів, і їх вібрації призводять до випромінювання електромагнітних хвиль різної довжини - світла, який ми і бачимо.

Якщо світіння припиняється відразу після виключення лампи , то воно зветься флюоресценція або люмінесценція. Але в деяких мінералах світіння припиняється тільки через кілька секунд, або хвилин після вимкнення, це явище називається фосфоресценція.

Мінерал барит може світитися після впливу ультрафіолету кілька годин (це виявив і описав Кашіаролла - алхімік з Італії в 1602 році). У нього не було електричної ультрафіолетової лампи, але барит слабо світиться в темряві навіть після довгого перебування на сонці.

Зелений флюорит світиться в ульрафіолете яскраво-блакитним світлом (зліва), а темно-зелений апатит - слабким червонуватим світлом (праворуч)

Світіння може бути різним і яскравим - всіх кольорів веселки. Вірніше, світіння нагадує яскраві неонові вогні великого міста: Жовті, сині, червоні, фіолетові, зелені ...

виставка мінералів, що світяться в ультрафіолеті

колекція світяться мінералів

Одні і ті ж мінерали можуть світитися по різному - і за інтенсивністю, і за кольором. Це залежить від кількості елементів - люміногенов.

Іноді світіння каменів в ультрафіолеті використовується при пошуку і збагаченні корисних копалин. Наприклад, стрічку-конвеєр з гірською породою, в якій є алмази, висвітлюють ультрафіолетом і руками вибирають алмази, що світяться яскраво-блакитним, світло-зеленим або жовтим або іншим світлом. Блакитним світиться вольфрамсодержащій мінерал шеелит. Уранові слюдки світяться зеленим, жовто-зеленим і т. Д.

Я використовую стаціонарну лампу, звичайний настінний світильник, куплений в електротовари. Але існують зручні переносні ультрафіолетові лампи, Що працюють на батарейках. У Росії це рідкісна річ. Але, думаю, в інтернеті можна знайти магазин, який продає такі прилади, а то й в нас, то за кордоном. І ті, хто зацікавився таким дивним властивістю каменів, як флюоресценція, скоро знайдуть чимало цікавого в навколишньому світі каменю.

Світіння мінералів в ультрафіолетовому світлі (відео).

1. Татуювання

Для світяться татуювань використовується чорнило реагують на чорний світло, для того щоб зображення світилися.

2. Контактні лінзи


Придбайте самий прикольний погляд в місті з ультрафіолетовими контактними лінзами, які відмінно виглядають вдень і просто чарівно під ультрафіолетовим світлом.

3. Книга

Незважаючи на кризу, у компанії «Adris Group» був успішний фінансовий 2008 рік, тому вони хотіли цим похвалитися в щорічному звіті. У важкі часи, тільки хороші ідеї можуть пролити світло на те, як вибратися з кризи. Ідеї \u200b\u200bце енергія! Вони з'являються в одну мить і передаються зі швидкістю думки, коли люди придумують їх. Ідеї \u200b\u200bпередаються від людини до людини, поки їх велич не стає досить сильним, щоб висвітлити майбутнє. У компанії «Adris Group» є 3000 таких вогнів - це співробітники компанії. Кожен з них може придумати ідею, яка зробить світ кращим, але тільки коли вони працюють спільно, в ім'я єдиної мети, сила їх ідей стає здатною потіснити темряву. Тому книга світиться в темряві, вона заряджена 3000 відмінних ідей!

4. Джинси


Ці джинси будуть яскраво світитися під ультрафіолетом (або чорним світлом), тому якщо ви одягнете їх в клуб, колір ваших штанів стане прикольного зеленого неонового кольору.

5. Мильні бульбашки

Мильні бульбашки марки «Tekno Bubbles» містять спеціальні запатентовані речовини з молекулами, які виділяють видиме світло, після того, як вбирають ультрафіолетовий. Коли ультрафіолетові фотони, входять у флуоресцентні молекули, частина світлової енергії змушує молекули вібрувати. Коли світло знову з'являється, в ньому вже міститься менше енергії, яка тепер вже знаходиться в спектрі видимого світла, який, в свою чергу, змушує «Tekno Bubbles» світитися блакитним або золотим світлом.

6. Ресторан

Театральна феєрія послідовних страв і мульти-сенсорного досвіду, футуристичний ультрафіолетовий ресторан Пола Пейра (Paul Pairet) ставить сам концепт прийому їжі з ніг на голову. Кімната, чисте полотно, позбавлений емоційного мистецтва і не відволікаючий погляд, приховує розкіш проекторів високого класу, освітлювальних установок і машин, що створюють вітер, необхідних для застільного шоу, яке починається за планом, рівно о 7.30 вечора. Після шестимісячного очікування, гості зустрічаються в зумовленості місці, де їх запихають в чорні фургони для перевезення в невідомому напрямку, на склад в центрі Шанхая.

Гостей ведуть в напівтемряві до одного великого столу, З боків якого поставлено по 5 стільців. Коли гості розсідаються, захоплюючий кулінарний театр, починається з забавно іронічної увертюри до «Космічної Одіссеї» Стенлі Кубрика 2001 року.

Очолювана екстравагантним "Авангард" меню з 20 страв, їдальня перетворюється в 360-градусний театр проекцій. Частиною уявлення є здіймаються торнадо з диму та попелу від сигари, приурочене до вашого першого укусу фуа-гра, приготованого у вигляді сигарети. Далі йдуть Устриці «Поп-Рок», під проекцію в темі музичних легенд 60-х і винаходів 20-го століття. Використовуючи поєднання гострого аромату сигарного диму, землі і океанського бризу, Пейра створює унікальний досвід "Психо-дегустації", яка цілком може кинути виклик майбутньому вишуканих вечерь, таких, якими ми їх знаємо сьогодні.

7. Папір туалетний


Тепер, завдяки туалетному папері світиться в темряві, вам не доведеться нишпорити в темряві, шукаючи її, під час напівсонних візитів в туалет, посеред ночі. Функціонально і забавно, до того ж, ви будете знати, що у вас все сухо, коли папір перестане світитися.

8. Мистецтво Графіті


Японський художник Ке Ксухо (Que Huxo) створює прикольні картини, що світяться в темряві. Ця виставка називається «День і Ніч». Просто ах!

9. аерографічних малюнок на машині


«Англійська Росія» пропонує поглянути дизайн аерографічного малюнка на Тойоті MRS, власником якої є російський. Він відмінно виглядає вдень, і ще краще вночі, так як фарба світиться в темряві.

10. Тенісні кеди

Всі ми знаємо, що «Yeezy», це нікнейм Каньє Веста, і він працював кілька років тому з компанією «Nike», над створенням нових дизайнів для кросівок. Світяться в темряві кросівки «Nike Air Yeezy» вийшли в результаті цієї співпраці. І вони виглядають просто здорово - низ кросівок світиться, так само як і фірмовий логотип «Nike». Їх виробництво було запущено в 2009 році.

11. Цукерки

Користувач сайту «Instructables», Бріт Майкелсен (Britt Michelsen) недавно експериментувала з флуоресцентними матеріалами, включаючи рибофлавін. Вона вирішила використовувати його для створення їжі, яка виглядає як криптоніт. Майкелсен зробила форми з алюмінієвої фольги, Додала рибофлавін в цукор, і висипала його в форму. В результаті вийшли світяться цукерки, які виглядали як летальну речовина з міфів про Супермена.

ринок будівельних технологій не стоїть на місці і періодично дивує споживачів своїми новинками. Одна з них - невидима при денному світлі ультрафіолетова фарба, яку сьогодні широко використовують декоратори і дизайнери.

Її назва мимоволі викликає фантастичні асоціації, хоча насправді це цілком звичайний матеріал для оздоблення приміщень.

види

Асортимент таких продуктів можна розділити умовно на дві групи:

  • люмінесцентні;
  • флуоресцентні.

У кожної є свої особливі властивості, що визначають специфіку їх застосування, а також широка кольорова гама. Основу даних матеріалів складають нерозчинні і непрозорі пігменти на алкидной або водній основі. Днем на світлих поверхнях їх практично не можна помітити, в той же час на темних покриттях вони виглядають у вигляді білястих слідів.

На пігментах кілька затримаємося, так як при фарбуванні будь-якій поверхні добре б знати про них більше інформації. Наприклад, кожне барвник засіб є така характеристика як покриваність, тобто скільки потрібно матеріалу, щоб пофарбувати умовне кількість одиниці площі.

Якщо взяти ультрамариновий пігмент, його потрібно приблизно 50 г / 1 м 2. До речі, мало хто знає, з якого мінералу отримують ультрамаринову фарбу: натуральну з лазуриту, а ось штучним способом - з суміші каоліну, глауберової солі, соди, сірки і вугілля.

Лазур може бути самостійним відтінком або використовуватися для посилення кольору. Тепер ви знаєте, з чого виготовляється ультрамаринова фарба - з якого мінералу вона вперше була отримана, і завжди зможете правильно дати відповідь.

флуоресцентна

  1. Невидима фарба, що світиться в ультрафіолеті, відтінки яскраво кислотні.
  2. Колірна гамма фарби:
    • лимонна;
    • жовта;
    • синя;
    • блакитна;
    • червона;
    • коричнева;
    • фіолетова;
    • гірчична;
    • пурпурова;

а також інші кольори.

  1. невидима чорна акрилова фарба не світиться в променях ультрафіолету, зате дає можливість створювати 3D тіні на малюнках.

  1. Матеріал застосовується для дизайну:
    • житлових приміщень;
    • клубів;
    • ресторанів;
    • і прикраси текстилю та спортивного інвентарю;
    • сигнальних знаків.

люмінесцентна

Даний вид невидимої фарби може накопичувати світлову енергію, яку потім поступово віддає, світися в темряві.

Тривалість і інтенсивність світіння залежить від:

  • пігментів і їх якості;
  • інтенсивності і часу світлового опромінення матеріалу;
  • кольору базового шару;
  • ступеня освітленості.

У звичайному світі у неї блідий зеленуватий відтінок, зате в темряві починає світитися яскраво відповідним кольором.

Люмінесцентні фарби можуть побут:

  • жовтими;
  • синіми;
  • зеленими;
  • фіолетовими;
  • помаранчевими;
  • червоними.

Невидимі люмінесцентні фарби можуть світитися тільки такими квітами:

  • синьо-зеленим;
  • зелено-жовтим;
  • синім.

Матеріал знайшов своє застосування в обробці інтер'єрів, його наносять своїми руками на шпалери, а також інші декоративні покриття, Їм прикрашають елементи декору, в тому числі, плафони, свічники та вази.

місця застосування

для інтер'єру

Фарба на основі акрилової розроблена спеціально для захисту та оформлення, шпалер всередині приміщень. Такі матеріали висихають дуже швидко, мають хімічну і механічну стійкість, а також високу еластичність. До кожної додається інструкція із застосування.

Спеціальні добавки в складі перешкоджають появі на пофарбованої поверхні цвілі і грибків.

Використовується для стель і стін, виготовлених з щільних і пористих матеріалів:

  • цегли;
  • цементно-вапняних штукатурок;
  • бетону;
  • шпалер.

для металу

Вони утворюють глянсове прозоре покриття.

мають:

  • атмосферостійкістю;
  • підвищену міцність;
  • стійкістю до дії масел;
  • миючих засобів;
  • деяких розчинників на органічній основі.

мають високий рівень висихання, використовуються для і зовні приміщень. Застосовуються в аерографії, автотюнинге, для фарбування автомобільних дисків, в декорі і дизайні екстер'єру і інтер'єрів.

Порада: при використовуйте вогнезахисні фарби по металу полістиро.

Основи для фарби

В теперішній момент невидимі люмінесцентні і флуоресцентні фарби можуть бути на алкидной і водній основі.

Розглянемо нижче їх характеристики:

  1. На водній основі матеріали не токсичні, їх ціна цілком доступна, не мають специфічний запах, тому набагато частіше використовуються для оздоблення інтер'єрів житлових приміщень і розважальних закладів. Крім того, їх можна з успіхом застосовувати і для оформлення фасадів та інших оздоблювальних робіт зовні будівель.
    Фарби стійкі до зовнішніх впливів і не змиваються дощем і снігом. Наносити їх слід на попередньо знежирені дерев'яні, скляні, металеві, ткані та кам'яні поверхні.
  2. Алкідна основа в більшою мірою може протистояти різним впливам, крім того вона не змивається з поверхонь миючими засобами . За рахунок токсичних випарів при висиханні, використовувати такі фарби слід при зовнішньому оформленні.

Наприклад, використовувати склади при оздобленні фасадів будівель, які придбають оригінальний зовнішній вигляд при відповідній підсвічуванні. Часто їх застосовують при оформленні входів в ресторани, спортивні клуби, дискотеки, бари та інші подібні заклади.

висновок

Якщо ви хочете додати інтер'єру кімнати або будинку зовні оригінальний вигляд, Використовуйте для цього спеціальні фарби, що світяться. Вони бувають двох видів - флуоресцентні та люмінесцентні, що відрізняються один від одного особливими характеристиками. Відео в цій статті допоможе вам знайти додаткову інформацію з даної тематики.