“黑光灯”是如何工作的？

“黑光灯”是如何工作的？

文/Tom Harris

翻译/曹艽

你一定在游乐园、科学博物馆里见过黑光灯吧，它看起来就像一般的荧光灯和白炽灯泡，但是它起的作用可大不一样哟。打开一个黑光灯，白色的衣服、牙齿还有很多其他东西就会在黑暗中发光。

举个例子，如果你有一个荧光贴纸，在黑暗的房间里开一个黑光灯，这个贴纸就会发出很亮的光来。你可能见过一些纸，在普通的灯下看起来是白色的但是在黑光灯下就会显示出一段正在发光的话来。很多的游乐园使用特别的印章，只有在黑光灯下，你才能看到它。

在这篇文章里，你会发现，这到底是怎么回事。我们也能知道为什么黑光灯会使得有些东西发光，而其他的不能？还有哪些黑光灯的有趣应用呢？

如果你在一个黑暗的房间打开一个黑光灯，你可以从灯泡里面看到略带紫色的光。但是还有一个你看不到的东西也在起作用，它就是紫外线。

光谱里我们眼睛的可视光是红橙黄绿青蓝紫。紫色光右边的就是紫外线，这是我们看不到的，过多的紫外线进入人体内会伤害皮肤，甚至得皮肤癌。黑光灯会产生UVA（跟 UVB 相对，但 UVB 伤害会更大）。

你看到在黑光灯下发光的，不管是荧光贴纸，还是看不到的印章或者新的白T-shirt，都是荧光。

荧光粉会在某种光线刺激下产生看得见的光，它使得能量在黑光灯发出的UV辐射下转化成可见光。

传统的黑光灯设计就是一个荧光灯加上一些重要的改变。电通过一段充有惰性气体和微量汞的管，这就是荧光灯发光的原理。

被激发后，汞原子以光子的形式散发能量。虽然它能发出一些可见的光子，但是大部分还是在紫外线波段的，因为 UV 光是肉眼看不到的，荧光灯需要把这些能量转化成可见光，所以将荧光粉覆盖在管的外面。

荧光粉遇光就会发光或者发出荧光。当一个光子遇到一个荧光粉原子，荧光粉的一个电子就会跳到一个更高能量级，使得原子振动发热，然后电子重回到它之前的能量级时，它会用另一种光子的形式释放能量。

因为刚刚以热的形式丢了一些能量，所以这个光子比原来的光子能量弱，这样，荧光灯的光就会落在可见光谱范围内。荧光粉发出了我们可以见到的白光。

黑光灯也是同样的原理。事实上有两种不同的黑光灯，但是他们基本原理是一样的。

管状黑光灯就是一个基本的荧光灯，外面覆盖一种不同的荧光粉。

外面这层会吸收有害的短波UV-B,UV-C，发出UV-A的光（与荧光管的荧光粉吸收UV光释放可见光的原理基本相同）。黑光管它能锁住大部分可见光，所以最终只有无危害的长波UV-A和一些蓝紫色可见光通过。

白炽黑光灯泡跟家用的灯泡差不多，但是它使用光过滤器从发热的灯丝上吸收光。除了红外线和UV-A（和一点点可见光），其他所有光都会被吸收。

在以上这些黑光设计中，发出的UV光通过外部的荧光粉起作用，跟荧光灯中UV光与外部包裹的荧光图层起作用一个原理。只要 UV 光亮着，外部的荧光粉就会一直发光。

在下一节中，我们看那种物质包含荧光粉和一些黑光的有趣运用。

夜晚的时候拿着一个便携式黑光灯在路上走，你会发现到处都有荧光。在你的牙齿和指甲上有很多自然的荧光。也有很多应用在人工材料中，包括电视机屏幕和一些绘画，织物和塑料中。大部分的带彩色荧光的东西，比如荧光笔。

游乐园和酒吧运用特别的黑光灯画使得不同的颜色发光。你可以买到荧光黑光灯泡，看不见的黑光灯墨水，荧光黑光灯毯甚至荧光黑光灯发胶。

除了让人和荧光贴纸看起来很酷之外，黑光灯还有一些实际的用处，下面举几个例子：

大部分的这些应用都是一个原理，黑光灯让这些看不见的东西看得见，并且与其他周围的物质区分开来。当你想到这个的时候，有很多场景你就可以运用黑光灯了。

补充图片：

图：Black light run

图：Blacklight body paint

图：Black light paint in door

除了黑光灯

还有其他好玩的灯么？

上嗖嗖选灯，你就知道

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