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.
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.
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.