Вуд әйнегі: Көрінбейтін сәулелерді сүзуші оптикалық шыны
Wood's glass
Вудтың әйнегі: UV және ИК сәулелерді өткізетін, көрінетін жарықты тоқтатып, 1-ші Дүниежүзілік соғыста қолданылған оптикалық сүзгі. Қазір басқа материалдармен алмастырылды.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Оптикалық сүзгі шынысы
Optical filter glass
Вуд шынысы – 1903 жылы американ физигі Роберт Уильямс Вуд (1868–1955) ойлап тапқан оптикалық сүзгі шынысы. Ол ультракүлгін және инфрақызыл сәулелерді өткізеді, көрінетін жарықтың басым бөлігін тоқтатады.
Wood's glass is an optical filter glass invented in 1903 by American physicist Robert Williams Wood (1868–1955), which allows ultraviolet and infrared light to pass through, while blocking most visible light.
Тарих
Вуд шынысы Бірінші дүниежүзілік соғыс кезінде байланыс үшін жарық сүзгісі ретінде әзірленген. Бұл шыны сүзгісі күндізгі инфрақызыл және түнгі ультракөк сәуле байланысында да жұмыс істеді, жарық шоғының көрінетін бөліктерін жойып, сигнал шоғы ретінде тек "көрінбейтін сәулеленуді" қалдырды. Вуд шынысы флуоресценттік және қыздырылатын ультракөк шамдардың ("қара шамдардың") қабығын жасау үшін жиі қолданылды. Соңғы жылдары оның кемшіліктеріне байланысты басқа сүзгі материалдары оны көптеп ығыстырды.
Wood's glass was developed as a light filter used in communications during World War I. The glass filter worked both in infrared daylight communication and ultraviolet night communications by removing the visible components of a light beam, leaving only the "invisible radiation" as a signal beam. Wood's glass was commonly used to form the envelope for fluorescent and incandescent ultraviolet bulbs ("black lights"). In recent years, due to its disadvantages, other filter materials have largely replaced it.
Құрамы
Вудс шынысы – құрамында шамамен 9% никель оксиді бар ерекше барий-натрий силикат шынысы. Бұл өте терең күлгін-көк түсті шыны, көзге көрінетін жарық сәулелерінің ішінде тек ең ұзын қызыл және ең қысқа күлгін сәулелерді өткізеді, қалғандарына мөлдір емес. Ол 320-400 нанометр аралығындағы күлгін/күлгін сәулелер диапазонында, ең жоғарғы нүктесі 365 нанометрде, сондай-ақ инфрақызыл сәулелерде және көзге көрінетін ең ұзын, ең аз қызыл толқын ұзындықтарында жақсы мөлдірлікке ие.
Wood's glass is special barium sodium silicate glass incorporating about 9% nickel oxide. It is a very deep violet blue glass, opaque to all visible light rays except longest red and shortest violet. It is quite transparent in the violet/ultraviolet in a band between 320 and 400 nanometres with a peak at 365 nanometres, and a fairly broad range of infrared and the longest, least visible red wavelengths.
Қасиеттері мен қолданылуы
Ағаш шынысының механикалық беріктігі қалыпты қолданылатын шыныларға қарағанда төмен, ал жылулық кеңеюі жоғары, сондықтан ол жылулық соққыларға және механикалық зақымдануға осал. Никель және барий оксидтері де химиялық тұрғыдан белсенді, атмосфералық ылғалмен және көмірқышқыл газымен жанасқанда гидроксидтер мен карбонаттардың қабатын бірте-бірте түзеді. Жылулық соққыға бейімділігі герметикалық жабық шыны шамдарды жасауды қиын және қымбатқа айналдырады. Сондықтан, қазіргі заманғы "қара жарық" шамдарының көпшілігі құрылымдық жағынан жақсырақ шыныдан жасалады, бетіне УФ-сүзгіш эмаль жағылады; бірақ мұндай шамдар көбірек көзге көрінетін жарықты өткізеді, сондықтан көзге жарқырап көрінеді. Өндіріс қиындықтарына байланысты, Вуд шынысы енді шам материалы ретінде емес, жеке жазық немесе күмбез пішіндес сүзгілерде жиі қолданылады. Ұзақ уақыт ультракүлгін сәулелерге ұшырағанда Вуд шынысы соляризацияға ұшырайды, ультракүлгін сәулелерге қатысты мөлдірлігін бірте-бірте жоғалтады. Ультракүлгін фотосуреттерге арналған фотосүзгілер, әсіресе Kodak Wratten 18A және 18B, Вуд шынысына негізделген.
Wood's glass has lower mechanical strength and higher thermal expansion than commonly used glasses, making it more vulnerable to thermal shocks and mechanical damage. The nickel and barium oxides are also chemically reactive, with tendency to slowly form a layer of hydroxides and carbonates in contact with atmospheric moisture and carbon dioxide. The susceptibility to thermal shock makes manufacture of hermetically sealed glass bulbs difficult and costly. Therefore, most contemporary "black light" bulbs are made of structurally more suitable glass with only a layer of a UV filtering enamel on its surface; such bulbs, however, pass much more visible light, appearing brighter to the eye. Due to manufacturing difficulties, Wood's glass is now more commonly used in standalone flat or dome shaped filters, instead of being the material of the light bulb. With prolonged exposure to ultraviolet radiation, Wood's glass undergoes solarization, gradually losing transparency for UV. Photographic filters for ultraviolet photography, notably the Kodak Wratten 18A and 18B, are based on Wood's glass.
Денсаулыққа әсері
Вуд шынысынан жасалған шамдар, эмальдалған шыныдан жасалған шамдармен салыстырғанда қауіпті болуы мүмкін, себебі көрінетін жарықтың төмендеуі адамдардың қауіпті УФ-сәуле деңгейіне ұшырауына әкелуі мүмкін, өйткені шам көзге әлсіз көрінеді. Қара шамдардың төмен жарықтығы ДНК зақымдануына немесе жасушалық мутацияларға себеп болмайды, бірақ УФ-сәулеге тым көп ұшырау көзге уақытша немесе қанағаттандырмас зақым келтіруі мүмкін.
Bulbs made of Wood's glass are potentially hazardous in comparison with those made of enameled glass, since the reduced visible light output may cause observers to be exposed to unsafe levels of UV, because the source appears dim. The low output of black lights is not considered sufficient to cause DNA damage or cellular mutations, but excessive exposure to UV can cause temporary or permanent damage to the eye.