Cómo funcionan las luces negras
Las luces negras ciertamente se han utilizado en exhibiciones de Halloween, museos científicos y parques de diversiones. Las luces negras pueden tener una apariencia similar a las bombillas fluorescentes o incandescentes estándar, pero funcionan de manera muy diferente. Los dientes blancos, la ropa y otros objetos brillan en la oscuridad cuando enciende uno.
Por ejemplo, un cartel fluorescente brillará intensamente si se ilumina con una luz negra en un espacio completamente oscuro. Es posible que también haya visto papeles que, cuando se iluminan con una luz negra, deletrean un mensaje luminoso pero parecen estar en blanco con luz normal. Los sellos de mano utilizados por muchos parques temáticos son imperceptibles a menos que los vea bajo una luz negra.
Aprenderemos todo lo que hay que saber sobre esta situación en esta publicación. Además, examinaremos algunos usos intrigantes de la luz negra y descubriremos por qué algunos artículos brillan cuando se exponen a la luz negra pero no otros.
"Luz negra": ¿Qué es?
En un entorno completamente oscuro, una bombilla de luz negra emitirá un tono púrpura cuando se encienda. La bombilla también produce luz ultravioleta, que no se puede ver.
La luz visible tiene un espectro que se extiende de rojo a naranja, amarillo, verde y azul a violeta en nuestros ojos. la luz ultravioleta, que está por encima del violeta, es invisible para nosotros. Los efectos de la radiación UV en la piel humana se analizan en el artículo Cómo funcionan las quemaduras solares y los bronceados. La luz UVA, que es menos dañina que la luz UVB, es producida por una bombilla de luz negra.
Los fósforos son los que hacen que las cosas brillen bajo una luz negra, ya sea en un cartel fluorescente, un sello de mano invisible o una camiseta blanca recién lavada.
Cualquier material que responda a la radiación emitiendo luz visible se denomina fósforo. Un fósforo transforma la energía de radiación ultravioleta de una luz negra en luz visible.
Examinaremos las funciones de los fósforos tanto en la iluminación fluorescente convencional como en la iluminación negra en la siguiente sección.
Una bombilla fluorescente con algunos cambios significativos constituye el diseño tradicional de luz negra. Al pasar electricidad a través de un tubo que contiene gas inerte y una pequeña cantidad de mercurio, las lámparas fluorescentes producen luz. (Para obtener más detalles, consulte Cómo funcionan las lámparas fluorescentes).
Los átomos de mercurio liberan energía en forma de fotones de luz cuando son estimulados. Algunos de los fotones que producen son luz visible, pero la mayoría de ellos están en el rango de longitud de onda ultravioleta (UV). Las luces fluorescentes deben transformar esta energía en luz visible ya que las longitudes de onda de la luz ultravioleta son invisibles para el ojo humano. Lo hacen cubriendo el exterior del tubo con fósforo.
Cuando se exponen a la luz, los fósforos emiten luz, lo que se conoce como fluorescencia. Uno de los electrones del átomo de fósforo se eleva a un nivel de energía más alto cuando un fotón lo golpea, lo que hace que el átomo vibre y produzca calor. El electrón libera energía en forma de otro fotón cuando vuelve a su nivel habitual. Debido a que la energía se pierde en forma de calor, este fotón es menos energético que el fotón inicial. La luz que se libera de una lámpara fluorescente es visible porque el fósforo produce una luz blanquecina que se puede ver.
Así es también como funcionan las luces negras. Las luces negras vienen en dos variedades distintas, pero funcionan esencialmente de la misma manera.
En esencia, un tubo de luz negra es una lámpara fluorescente con un revestimiento de fósforo alternativo. De manera similar a cómo el fósforo en una lámpara fluorescente absorbe la radiación UV y genera luz visible, este recubrimiento absorbe la peligrosa luz UV-B y UV-C de onda corta y emite luz UV-A. Solo la radiación UV-A benigna de onda larga y una pequeña cantidad de luz visible azul y violeta finalmente pasan, ya que el tubo de vidrio "negro" filtra la mayoría de la luz visible.
Al igual que una bombilla de luz doméstica normal, una bombilla de luz negra incandescente utiliza filtros de luz para bloquear la luz del filamento calentado. Todo excepto la radiación infrarroja y UV-A (y una pequeña cantidad de luz visible) es absorbida por él.
De manera similar a cómo la luz ultravioleta dentro de una lámpara fluorescente reacciona con el recubrimiento de fósforo, también lo hace la luz ultravioleta que se libera en ambos sistemas de luz. Mientras la luz ultravioleta brille sobre los fósforos externos, brillarán.
Los tipos de artículos que contienen fósforos se analizan en la siguiente sección, junto con algunas aplicaciones intrigantes para las luces negras.
Se pueden encontrar fósforos por todas partes si pasa toda la noche caminando con una luz negra portátil. Numerosos fósforos se encuentran de forma natural, por ejemplo, en los dientes y las uñas. Varias pinturas, telas y polímeros, así como las pantallas de televisión, contienen fósforo en cantidades significativas. La mayoría de los artículos de colores fluorescentes, incluidos los iluminadores, incluyen fósforos, que también están presentes en todos los productos que brillan en la oscuridad. La pintura de luz negra especial que se ilumina en múltiples tonos se usa en clubes y parques temáticos. Bolígrafo de luz negra invisible, pisos de luz negra fluorescente, burbujas de luz negra fluorescente e incluso gel para el cabello con luz negra fluorescente están disponibles para su compra.
Las luces negras tienen varios usos útiles además de hacer que los carteles fluorescentes y las personas se vean geniales. Por ejemplo:
Los tasadores los utilizan para identificar fraudes antiguos. A diferencia de la mayoría de las pinturas anteriores, muchas pinturas modernas contienen fósforos que brillan bajo una luz negra.
Inyectan una pequeña cantidad de tinte fluorescente en el suministro de combustible y lo iluminan con una luz negra, lo que permite a los reparadores usarlos para localizar fugas invisibles en la maquinaria. Al mezclar tinte fluorescente con el refrigerante, podrían encontrar una fuga invisible en un acondicionador de aire, por ejemplo. Las luces negras se pueden usar para detectar moneda falsa.
Los funcionarios encargados de hacer cumplir la ley pueden utilizarlos para detectar billetes falsos. Los billetes más grandes emitidos por los Estados Unidos y muchas otras naciones tienen una tira fluorescente invisible que solo se puede ver bajo una luz negra.
Los parques de diversiones y los clubes los utilizan para reconocer sellos de mano fluorescentes invisibles para el reingreso. Son utilizados por expertos forenses para examinar escenas del crimen. Por ejemplo, con frecuencia usan tinte fluorescente para espolvorear bajo una luz negra para identificar las huellas dactilares. Esto hace que sea más fácil distinguir las huellas dactilares de la suciedad cercana. El semen y otros fluidos biológicos que brillan naturalmente se pueden ver bajo luces negras.
La mayoría de estas aplicaciones, junto con docenas de otras, tienen una cosa en común: las luces negras hacen visible lo invisible o aíslan una sustancia química particular de su entorno. Hay muchas circunstancias en las que puedes usar este fenómeno, si lo piensas un poco. ¡Las posibilidades son prácticamente ilimitadas!
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