Введение

Оптическое стекло-фильтр Вуда — это оптическое стекло-фильтр, изобретенное в 1903 году американским физиком Робертом Уильямсом Вудом (1868–1955), которое пропускает ультрафиолетовое и инфракрасное излучение, блокируя при этом большую часть видимого света.

История

Вудское стекло было разработано как светофильтр, использовавшийся в системах связи во время Первой мировой войны. Этот стеклянный фильтр работал как в инфракрасном диапазоне для дневной связи, так и в ультрафиолетовом диапазоне для ночной связи, удаляя видимую часть спектра и оставляя только "невидимое излучение" в качестве сигнального луча. Вудское стекло широко применялось для изготовления колб флуоресцентных и ультрафиолетовых ламп накаливания ("черного света"). В последние годы, из-за своих недостатков, его в значительной степени заменили другие фильтрующие материалы.

Состав

Стекло Вудса – это специальное бариево-натриевое силикатное стекло, содержащее около 9% оксида никеля. Это стекло глубокого фиолетово-синего цвета, непрозрачное для всех лучей видимого света, за исключением самых длинных красных и самых коротких фиолетовых. Оно достаточно прозрачно в ультрафиолетовом и фиолетовом диапазонах в полосе от 320 до 400 нанометров с максимумом на 365 нанометрах, а также в довольно широком диапазоне инфракрасного излучения и для самых длинных, наименее видимых красных длин волн.

Свойства и применение

Деревянное стекло обладает меньшей механической прочностью и большим коэффициентом теплового расширения, чем обычно используемые стекла, что делает его более восприимчивым к тепловым ударам и механическим повреждениям. Окиси никеля и бария также химически активны и склонны к медленному образованию слоя гидроксидов и карбонатов при контакте с атмосферной влагой и углекислым газом. Восприимчивость к тепловому удару затрудняет и удорожает производство герметичных стеклянных колб. Поэтому большинство современных ламп "черного света" изготавливаются из стекла, более подходящего по своим свойствам, с нанесенным на поверхность слоем УФ-фильтрующей эмали; однако такие лампы пропускают больше видимого света и кажутся более яркими. Из-за сложностей в производстве стекло Вуда сейчас чаще используется в виде отдельных плоских или куполообразных фильтров, а не в качестве материала для изготовления лампочек. При длительном воздействии ультрафиолетового излучения стекло Вуда подвергается соляризации, постепенно теряя прозрачность для УФ-излучения. Фотографические фильтры для ультрафиолетовой фотографии, в частности Kodak Wratten 18A и 18B, изготавливаются на основе стекла Вуда.

Влияние на здоровье

Лампы из стекла Вудса потенциально опасны по сравнению с лампами из эмалированного стекла, так как уменьшенная видимая светоотдача может привести к тому, что наблюдатели будут подвергаться воздействию небезопасных уровней УФ-излучения, поскольку источник кажется недостаточно ярким. Низкая мощность ультрафиолетовых ламп не считается достаточной для повреждения ДНК или клеточных мутаций, но чрезмерное воздействие УФ-излучения может вызвать временное или постоянное повреждение глаз.