Melna gaisma ir spuldze ar iekšējo pārklājumu, kas ierobežo viļņu garumus, kas var iziet cauri stiklam. Tas atbrīvo ļoti maz cilvēka acs redzamās gaismas, piešķirot tai pretējo nosaukumu. Tā vietā melnā gaisma izstaro galvenokārt ultravioleto (UV) vai melno gaismu, ko nevar redzēt. Dažas krāsas un pigmenti tomēr absorbē neredzamo gaismu un pēc tam to izlādē, kas rada mirdzošu efektu. Šīs gaismas bieži izmanto izklaides nolūkos, bet tās, kas rada vidēja un īsa viļņa UV starus, izmanto tiesu medicīnas un cita veida zinātnieki, kā arī medicīnas speciālisti.
Kā tas darbojas
Melnās gaismas viļņu garumi sākas vienā redzamās gaismas spektra galējā galā, augstas enerģijas redzamās gaismas (HEV) diapazonā. Cilvēka acs HEV viļņus uztver kā dziļi zilus un violetus. Šie viļņu garumi galu galā kļūst tik īsi un izkliedēti, ka vairs nav redzami. Šīs gaismas vāji spīd ar dziļi zilu vai violetu mirdzumu, ko dažreiz dēvē par melni zilu gaismu.
Tradicionāli melnās gaismas tika izgatavotas ar īpašu stiklu, ko sauc par Vuda stiklu, kas ļāva tam iziet tikai UV un infrasarkano (IR) gaismu. Šāda veida stikls tomēr nav īpaši izturīgs, tāpēc tagad spuldzēm biežāk izmanto īpašus pārklājumus, lai novērstu redzamās gaismas caurlaidību. Ir pieejamas gan kvēlspuldzes, gan dienasgaismas melnas gaismas, lai gan kvēlspuldzes parasti deg daudz karstāk un īsāku laiku nekā standarta spuldzes. Dzīvsudraba tvaika lampas biežāk tiek izmantotas kinoteātros, jo tās efektīvāk rada nepieciešamo UV gaismu.
Luminiscences melnās gaismas ir daži no visizplatītākajiem veidiem, jo tās ir gandrīz identiskas parastajām dienasgaismas spuldzēm. Caurules satur nelielu daudzumu dzīvsudraba, kas, pārejot no šķidruma uz gāzi, galvenokārt izdala UV gaismu. Standarta gaismām ir fosfora pārklājums, kas ir savienojums, kas reaģē uz UV, izstarojot redzamu gaismu. Melnajā gaismā tiek izmantots cita veida fosfors, kas palielina UV. Ir pievienots violeti zils pārklājums, lai bloķētu redzamo gaismu.
Fosfori ir jebkuri savienojumi, kas noteiktos apstākļos spīd vai izstaro gaismu. Tos izmanto ne tikai dienasgaismas spuldžu pārklāšanai, bet arī rada attēlus katodstaru lampu (CRT) televizoru ekrānos un liek mirdzēt tumsā mirdzošām rotaļlietām. Daži veidi reaģē ar melnu gaismu, un tos var izmantot krāsās un plakātos, izraisot attēlu spīdumu. Daži savienojumi, kas veido daudzu veidu mazgāšanas līdzekļus, arī absorbē UV starojumu un izstumj to kā redzamu gaismu, izskaidrojot, kāpēc balti krekli un zeķes tik spoži spīd melnā gaismā.
Izmanto
Melnās gaismas var izmantot dažādiem mērķiem atkarībā no to viļņu garuma UV diapazonā. Garo viļņu gaismas bieži izmanto izklaides nolūkos vai slimību diagnosticēšanai; vidējais vilnis var palīdzēt izmeklētājiem atrast ķermeņa šķidrumus vai viltotus priekšmetus; īss vilnis var iznīcināt baktērijas. Viļņu garumus mēra nanometros (viena miljardā daļa no metra). UV spektrs parasti ir no 100 līdz 380 nanometriem.
UV-A
Garo viļņu UV-A melnā gaisma izstaro viļņu garumus no 380 līdz 315 nanometriem. Personas bieži izmanto šāda veida lampas izklaides nolūkos, piemēram, koncertos un klubos. Gaismas liek materiāliem mirdzēt tumsā un palīdz radīt atmosfēru.
Bug zapper gaismas arī izstaro UV-A gaismu. Kukaiņi spēj redzēt gaismu UV diapazonā, tāpēc tos spēcīgi piesaista ierīces. Tie parasti neietver violeti zilu pārklājumu, jo nav svarīgi, lai tie bloķētu redzamo gaismu.
Medicīniskais instruments, ko sauc par Vuda lampu, arī izmanto gaismu šajā diapazonā, lai noteiktu ādas slimības un citus apstākļus. Daži organiskie savienojumi, sēnītes un baktērijas spīd, pakļaujoties šai gaismai, palīdzot medicīnas speciālistiem redzēt dažu veidu infekciju izplatību. Lampa ir izmantota arī citu ādas slimību diagnosticēšanai.
UV B
Gaisma, kas izstaro vidēja viļņa UV-B starus no 314 līdz 280 nanometriem, ir pazīstama kā vidēja viļņa melna gaisma. Šie veidi var izraisīt noteiktu ķermeņa šķidrumu spīdumu (sauktu arī par luminiscenci). Nozieguma vietu izmeklētāji un tiesu medicīnas laboratorijas bieži izmanto šādas gaismas, lai noteiktu asinis, siekalas, spermu un citus šķidrumus. Daži cilvēki tos izmanto, lai atrastu vietas, kur mājdzīvnieki ir urinējuši, lai zonu varētu iztīrīt.
Vidēja viļņa melnas gaismas tiek izmantotas arī, lai identificētu pretviltošanas marķierus valūtā un atklātu mākslas viltojumus, kā arī citiem drošības nolūkiem. Piemēram, mājdzīvnieku čūskas un ķirzakas arī gūst labumu no tiem, jo tie nodrošina rāpuļiem nepieciešamo D vitamīnu. Ārstēšana ar UV-B var palīdzēt arī cilvēkiem ar dažām ādas slimībām, piemēram, psoriāzi un vitiligo.
UV-C
Ja viļņu garums ir no 279 līdz 200 nanometriem, to sauc par īsviļņu UV-C melno gaismu. Šādas gaismas izstaro starojumu, kas ir pietiekami destruktīvs, lai iznīcinātu baktērijas un citus kaitīgos organismus. Radiāciju var izmantot, lai attīrītu ūdeni no dzīviem piesārņotājiem vai sterilizētu medicīnisko aprīkojumu.
Drošības pasākumi
Tā kā neredzama starojuma dēļ var tikt bojātas acis, cilvēkiem nevajadzētu skatīties melnā gaismā. Profesionāļiem ar ilgstošu un atkārtotu pakļaušanu UV-B un UV-C gaismai, jāvalkā aizsargbrilles ar dzeltenīgi tonētām lēcām. Dzeltenā nokrāsa bloķē zilās gaismas viļņus HEV vai gandrīz UV spektrā, kas ir viļņi, ko medicīnas speciālisti ir saistījuši ar makulas deģenerāciju. UV gaisma var izraisīt arī ādas bojājumus, un B un C viļņu garumi var tieši bojāt DNS, potenciāli izraisot ādas vēzi. Tomēr eksperti neuzskata, ka gadījuma rakstura melnas gaismas iedarbība ir kaitīga.