إنتاج فعال للمرافق المتقدمةالضوء الأسود عبارة عن مصباح كهربائي ذو طبقة داخلية تحد من الأطوال الموجية التي يمكن أن تمر عبر الزجاج. إنه يطلق القليل جدًا من الضوء المرئي للعين البشرية، مما يعطيه اسمه المعاكس. وبدلاً من ذلك، ينبعث الضوء الأسود في الغالب من الأشعة فوق البنفسجية (الأشعة فوق البنفسجية) أو إشعاع الضوء الأسود الذي لا يمكن رؤيته. ومع ذلك، تمتص بعض الألوان والأصباغ الضوء غير المرئي، ثم تقوم بتفريغه، مما يسبب تأثيرًا متوهجًا. غالبًا ما تستخدم هذه الأضواء لأغراض الترفيه، ولكن تلك التي تنتج الأشعة فوق البنفسجية ذات الموجات المتوسطة والقصيرة يتم استخدامها من قبل علماء الطب الشرعي وغيرهم من العلماء والمهنيين الطبيين.
كيف تعمل
تبدأ الأطوال الموجية للضوء الأسود عند أحد الأطراف القصوى لطيف الضوء المرئي، في نطاق الضوء المرئي عالي الطاقة (HEV). تكتشف العين البشرية موجات HEV على شكل موجات زرقاء ونفسجية عميقة. تصبح هذه الأطوال الموجية في نهاية المطاف قصيرة جدًا ومتناثرة لدرجة أنها لم تعد مرئية. تتألق هذه الأضواء بشكل خافت مع توهج أزرق غامق أو بنفسجي، والذي يشار إليه أحيانًا بالضوء الأزرق الأسود.
تقليديا، كانت الأضواء السوداء مصنوعة من زجاج خاص، يسمى زجاج وود، والذي يسمح بذلك فقطالأشعة فوق البنفسجيةوالأشعة تحت الحمراء (IR) للمرور من خلالها. هذا النوع من الزجاج ليس قويًا جدًا، لذلك يتم الآن استخدام طبقات خاصة أكثر شيوعًا في المصابيح الكهربائية لمنع مرور الضوء المرئي. تتوفر كل من المصابيح السوداء المتوهجة والفلورسنت، على الرغم من أن المصابيح المتوهجة عادة ما تحترق بدرجة حرارة أعلى ولفترة زمنية أقصر من مصابيح الإضاءة القياسية. تُستخدم مصابيح بخار الزئبق بشكل أكثر شيوعًا في العروض المسرحية لأنها تنتج النوع الضروري منالأشعة فوق البنفسجيةالضوء بشكل أكثر كفاءة.
تعد مصابيح الفلورسنت السوداء من أكثر الأنواع شيوعًا لأنها تكاد تكون متطابقة مع مصابيح الفلورسنت العادية. تحتوي الأنابيب على كمية صغيرة من الزئبق، الذي يطلق معظمهالأشعة فوق البنفسجيةالضوء عندما يتحول من سائل إلى غاز. تحتوي المصابيح القياسية على طبقة من الفوسفور، وهو مركب يتفاعل مع الضوءالأشعة فوق البنفسجيةعن طريق انبعاث الضوء المرئي. في الأضواء السوداء، يتم استخدام نوع مختلف من الفوسفور الذي يزيد من قوة الضوءالأشعة فوق البنفسجية. تتم إضافة طلاء أرجواني أزرق لحجب الضوء المرئي.
الفوسفور هو أي مركبات تتوهج أو تنبعث منها ضوء في ظروف معينة. لا يقتصر استخدامها على طلاء مصابيح الفلورسنت فحسب، بل إنها تخلق صورًا على شاشات التلفزيون بأنبوب أشعة الكاثود (CRT) وتجعل الألعاب تتوهج في الظلام. تتفاعل أنواع معينة مع الضوء الأسود، ويمكن استخدامها في الطلاء وعلى الملصقات، مما يتسبب في توهج الصور. كما يتم امتصاص بعض المركبات التي تشكل العديد من أنواع المنظفاتالأشعة فوق البنفسجيةالإشعاع ويطرده كضوء مرئي، موضحًا سبب تألق القمصان والجوارب البيضاء بشكل رائع تحت الضوء الأسود.
الاستخدامات
يمكن استخدام الأضواء السوداء لأغراض مختلفة اعتمادًا على أطوالها الموجية داخل الضوءالأشعة فوق البنفسجيةيتراوح. غالبًا ما تستخدم أضواء الموجات الطويلة لأغراض الترفيه أو لتشخيص الأمراض؛ يمكن للموجة المتوسطة أن تساعد المحققين في العثور على سوائل الجسم أو العناصر المزيفة؛ الموجة القصيرة يمكن أن تقتل الجراثيم. يتم قياس الأطوال الموجية بالنانومتر (واحد على مليار من المتر). يقع طيف الأشعة فوق البنفسجية بشكل عام بين 100 و 380 نانومتر.
الأشعة فوق البنفسجية أ
موجة طويلةالأشعة فوق البنفسجية- يصدر الضوء الأسود أطوال موجية تتراوح بين 380 و315 نانومتر. غالبًا ما يستخدم الأفراد هذه الأنواع من المصابيح لأغراض الترفيه، مثل الحفلات الموسيقية والنوادي. الأضواء تجعل المواد تتوهج في الظلام وتساعد على خلق جو.
تنبعث أيضًا أضواء صاعق الحشراتالأشعة فوق البنفسجية-مشتعل. الحشرات قادرة على رؤية الضوء فيالأشعة فوق البنفسجيةالنطاق، لذلك ينجذبون بقوة إلى الأجهزة. وهي عادةً لا تتضمن الطلاء الأرجواني والأزرق لأنه ليس من المهم أن تحجب الضوء المرئي.
أداة طبية تسمى وودزخروفكما يستخدم الضوء في هذا النطاق للكشف عن الأمراض الجلدية وغيرها من الحالات. وتتوهج بعض المركبات العضوية والفطريات والبكتيريا عند تعرضها لهذا الضوء، مما يساعد العاملين في المجال الطبي على معرفة مدى انتشار بعض أنواع الالتهابات. الخروفكما تم استخدامه لتشخيص الأمراض الجلدية الأخرى.
الأشعة فوق البنفسجية ب
الضوء الذي ينبعث موجة متوسطةالأشعة فوق البنفسجية- تُعرف الأشعة B التي يتراوح طولها بين 314 و280 نانومتر بالضوء الأسود ذو الموجة المتوسطة. يمكن أن تتسبب هذه الأنواع في توهج بعض سوائل الجسم (وتسمى أيضًا التلألؤ). غالبًا ما يستخدم محققو مسرح الجريمة ومختبرات الطب الشرعي مثل هذه الأضواء للكشف عن الدم واللعاب والسائل المنوي والسوائل الأخرى. يستخدمها بعض الأشخاص لتحديد الأماكن التي تبولت فيها الحيوانات الأليفة حتى يمكن تنظيف المنطقة.
تُستخدم الأضواء السوداء متوسطة الموجة أيضًا لتحديد علامات مكافحة التزييف في العملات واكتشاف الأعمال الفنية المزيفة، من بين الاستخدامات الأمنية الأخرى. فالثعابين والسحالي الأليفة، على سبيل المثال، تستفيد منها أيضًا لأنها توفر فيتامين د الذي تحتاجه الزواحف. العلاجات معالأشعة فوق البنفسجية-B قد يساعد أيضًا الأشخاص الذين يعانون من بعض الأمراض الجلدية، مثل الصدفية والبهاق.
الأشعة فوق البنفسجية ج
إذا كانت الأطوال الموجية تقع بين 279 و 200 نانومتر، فإنها تسمى موجة قصيرةالأشعة فوق البنفسجية-ج الضوء الأسود. تبعث هذه الأضواء إشعاعًا مدمرًا بدرجة كافية لقتل الجراثيم والكائنات الحية الضارة الأخرى. ويمكن استخدام الإشعاع لتنقية المياه من الملوثات الحية أو تعقيم المعدات الطبية.
احتياطات السلامة
بسبب احتمالية تلف العين من الإشعاع غير المرئي، يجب على الأفراد عدم التحديق في الأضواء السوداء. المهنيين الذين يتعرضون لفترات طويلة ومتكررة، وخاصة لالأشعة فوق البنفسجية-فرقةالأشعة فوق البنفسجية- يجب على مصابيح C ارتداء نظارات واقية ذات عدسات صفراء اللون. اللون الأصفر يحجب موجات الضوء الأزرق في HEV أو بالقرب منالأشعة فوق البنفسجيةالطيف، وهي الموجات التي ربطها المتخصصون الطبيون بالضمور البقعي.الأشعة فوق البنفسجيةيمكن أن يتسبب الضوء أيضًا في تلف الجلد، ويمكن أن تؤدي الأطوال الموجية B وC إلى تلف الحمض النووي بشكل مباشر، مما قد يؤدي إلى الإصابة بسرطان الجلد. ومع ذلك، لا يعتقد الخبراء أن التعرض العرضي للأضواء السوداء ضار.