Nếu bạn bật một bóng đèn đen trong phòng tối, những gì bạn có thể nhìn thấy từ bóng đèn là ánh sáng màu tía. Những gì bạn không thể nhìn thấy là tia cực tím mà bóng đèn cũng đang tạo ra.

Chắc hẳn bạn đã nhìn thấy đèn đen tại các công viên giải trí, bảo tàng khoa học và màn trình diễn Halloween. Đèn đen vẻ ngoài có thể trong giống như đèn huỳnh quang hoặc bóng đèn sợt đốt thông thường, nhưng ánh sáng từ chúng lại cho kết quả hoàn toàn khác. Chỉ cần bật lên là quần áo trắng, răng, và nhiều thứ khác sẽ phát sáng trong bóng tối.

Ví dụ: nếu bạn có một tấm áp phích huỳnh quang và chiếu ánh đen vào nó trong phòng tối, tấm áp phích sẽ phát sáng rực rỡ trong tối. Bạn cũng có thể đã thấy những mảnh giấy trống trơn dưới ánh sáng bình thường nhưng lại có thể đưa ra được thông điệp phát sáng dưới ánh sáng đen. Nhiều công viên giải trí sử dụng tem tay không nhìn thấy được bằng ánh sáng thường cho đến khi chiếu dưới ánh sáng đen.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu chính xác những gì đang xảy ra ở đây. Chúng ta cũng sẽ xem tại sao đèn đen làm cho một số vật thể phát sáng nhưng những vật khác thì không và chúng ta sẽ xem xét một số ứng dụng thú vị của ánh sáng đen.

"Ánh sáng đen" là gì?

Nếu bạn bật một bóng đèn đen trong phòng tối, những gì bạn có thể nhìn thấy từ bóng đèn là ánh sáng màu tía. Những gì bạn không thể nhìn thấy là tia cực tím mà bóng đèn cũng đang tạo ra.

Mắt chúng ta có thể nhìn thấy ánh sáng khả kiến (VIS) ​​trong quang phổ từ đỏ đến cam, vàng, lục, lam, chàm và tím. Trên màu tím là ánh sáng cực tím mà chúng ta không thể nhìn thấy. Bóng đèn đen tạo ra tia UVA (trái ngược với tia UVB, có hại hơn nhiều).

Những gì bạn nhìn thấy phát sáng dưới ánh sáng đen, cho dù là trên áp phích huỳnh quang hay con dấu tay vô hình hay áo phông trắng mới giặt, đều là phốt pho .

Tần số ánh sáng cực tím cao hơn màu tím trên quang phổ và mắt người không nhìn thấy được.

Photpho là bất kỳ chất nào phát ra ánh sáng nhìn thấy được khi phản ứng với một số loại bức xạ. Photpho chuyển đổi năng lượng trong bức xạ UV từ ánh sáng đen thành ánh sáng nhìn thấy được.

Trong phần tiếp theo, chúng ta sẽ xem cách phốt pho được sử dụng trong ánh sáng huỳnh quang thông thường và trong ánh sáng đen.

Thiết kế đèn ánh sáng đen

Thiết kế đèn đen phần lớn giống đèn huỳnh quang thông thường với một vài sửa đổi quan trọng. Đèn huỳnh quang tạo ra ánh sáng bằng cách truyền điện qua một ống chứa đầy khí trơ và một lượng nhỏ thủy ngân . 

Khi được cung cấp năng lượng, các nguyên tử thủy ngân phát ra năng lượng dưới dạng photon ánh sáng . Chúng phát ra một số photon ánh sáng nhìn thấy được, nhưng chủ yếu chúng phát ra các photon trong dải bước sóng cực tím (UV). Bởi vì tia cực tím là vô hình đối với mắt người, nên đèn huỳnh quang phải chuyển đổi năng lượng này thành ánh sáng nhìn thấy được. Họ làm điều này với một lớp phủ phốt pho xung quanh bên ngoài ống.

Phốt pho là những chất phát ra ánh sáng - hoặc phát huỳnh quang - khi chúng tiếp xúc với ánh sáng. Khi một photon va chạm vào một nguyên tử phốt-pho, một trong các electron của photpho sẽ nhảy lên mức năng lượng cao hơn, khiến nguyên tử dao động và tạo ra nhiệt. Khi electron rơi trở về mức bình thường, nó giải phóng năng lượng dưới dạng một photon khác. Photon này có ít năng lượng hơn photon ban đầu, vì một phần năng lượng bị mất đi dưới dạng nhiệt. Trong đèn huỳnh quang, ánh sáng phát ra nằm trong quang phổ khả kiến ​​- chất phốt pho phát ra ánh sáng trắng mà chúng ta có thể nhìn thấy.

Đèn đen hoạt động theo nguyên tắc tương tự. Thực tế có hai loại ánh sáng đen khác nhau, nhưng về cơ bản chúng hoạt động giống nhau.

• Đèn tuýp đen về cơ bản là đèn huỳnh quang với một loại lớp phủ phốt pho khác. Lớp phủ này hấp thụ ánh sáng bước sóng ngắn UV-B và UV-C có hại và phát ra ánh sáng UV-A (theo cách cơ bản giống như phốt pho trong đèn huỳnh quang hấp thụ tia UV và phát ra ánh sáng khả kiến). Bản thân ống thủy tinh "đen" đã chặn hầu hết ánh sáng khả kiến, vì vậy cuối cùng chỉ có tia UV-A có bước sóng dài, cùng với một số ánh sáng khả kiến ​​màu xanh lam và tím là đi qua.

• Bóng đèn sợi đốt đen tương tự như bóng đèn gia dụng thông thường, nhưng nó sử dụng bộ lọc ánh sáng để hấp thụ ánh sáng từ dây tóc nóng. Nó hấp thụ mọi thứ ngoại trừ tia hồng ngoại và tia UV-A (và một chút ánh sáng khả kiến).

Trong phần tiếp theo, chúng ta sẽ xem những loại vật thể nào chứa phốt pho và chúng ta sẽ xem xét một số ứng dụng thú vị của ánh sáng đen.

Các ứng dụng của ánh sáng đen

Nếu bạn đi loanh quanh suốt đêm với một chiếc đèn đen di động, bạn sẽ phát hiện ra rằng chất lân quang xuất hiện ở khắp mọi nơi. Có rất nhiều phốt pho tự nhiên, trong răng và móng tay của bạn, trong số những thứ khác. Ngoài ra còn có rất nhiều phốt pho trong vật liệu nhân tạo, bao gồm cả màn hình tivi và một số loại sơn, vải và nhựa. Hầu hết những thứ có màu huỳnh quang , chẳng hạn như bút đánh dấu, đều chứa phốt pho và bạn sẽ tìm thấy chúng trong tất cả các sản phẩm phát sáng trong bóng tối . Các câu lạc bộ và công viên giải trí sử dụng sơn ánh sáng đen đặc biệt phát sáng các màu khác nhau. Bạn cũng có thể mua mực ánh sáng đen vô hình, thảm ánh sáng đen huỳnh quang và thậm chí cả gel vuốt tóc ánh sáng đen huỳnh quang.

Ngoài việc làm cho người và áp phích huỳnh quang trông bắt mắt, đèn đen còn có một số ứng dụng thực tế. Ví dụ:

• Các nhà thẩm định sử dụng chúng để phát hiện đồ giả mạo. Nhiều loại sơn ngày nay có chứa phốt pho sẽ phát sáng dưới ánh sáng đen, trong khi hầu hết các loại sơn cũ không chứa phốt pho.

• Những người thợ sửa chữa sử dụng chúng để tìm những chỗ rò rỉ vô hình trong máy móc -- họ bơm một ít thuốc nhuộm huỳnh quang vào nguồn cung cấp nhiên liệu và chiếu sáng nó bằng ánh sáng đen. Ví dụ, họ có thể phát hiện rò rỉ vô hình của máy điều hòa không khí bằng cách thêm thuốc nhuộm huỳnh quang vào chất làm lạnh. 

• Đèn đen có thể được sử dụng để phát hiện tiền giả.. Nhân viên thực thi pháp luật có thể sử dụng chúng để xác định tiền giả. Hoa Kỳ và nhiều quốc gia khác bao gồm một dải huỳnh quang vô hình trong các tờ tiền lớn hơn của họ chỉ hiển thị dưới ánh sáng đen.

• Các công viên giải trí và câu lạc bộ sử dụng chúng để xác định các dấu tay huỳnh quang vô hình để ra vào khu giải trí

• Các nhà khoa học pháp y sử dụng chúng để phân tích hiện trường vụ án . Ví dụ, để chọn dấu vân tay, chúng thường phủ bụi bằng thuốc nhuộm huỳnh quang dưới ánh sáng đen. Điều này giúp lấy dấu vân tay từ bụi bẩn xung quanh dễ dàng hơn. Đèn đen cũng có thể xác định tinh dịch và các chất dịch cơ thể khác phát huỳnh quang một cách tự nhiên.

Hầu hết những cách sử dụng này, cũng như hàng chục cách sử dụng khác, đều tuân theo một chủ đề chung -- ánh sáng màu đen làm cho vật vô hình trở nên hữu hình hoặc cô lập một chất cụ thể khỏi mọi thứ xung quanh nó. Khi bạn nghĩ về nó, có hàng tá tình huống mà bạn có thể áp dụng hiện tượng này. Có vô tận các ứng dụng về đèn đen! 

>>> 100+ Mã Sản Phẩm Dây Rút: https://mecsu.vn/san-pham/day-rut-nhua.5op

>>> 1000+ Mã Sản Phẩm Đầu Cosse: https://mecsu.vn/san-pham/dau-cosse.Q1j