Como funciona a Luz Negra

A luz negra se parece com uma lâmpada fluorescente ou incandescente normal, mas faz algo completamente diferente. Acenda uma e suas roupas brancas, dentes e várias outras coisas brilharão no escuro, enquanto que o bulbo propriamente dito emite apenas uma fraca luz roxa.

Estes dispositivos estão por toda parte, nos clubes, museus de ciência, parques de diversão e quartos de adolescentes entre outros lugares, mas para a maioria das pessoas, são um mistério total.

Neste artigo, descobriremos como funciona a luz negra e porque ela faz com que alguns objetos brilhem e outros não. Conheceremos ainda algumas aplicações interessantes desta luz.

Como funciona

O formato de uma lâmpada de luz negra convencional é parecido com o de uma lâmpada fluorescente, com algumas modificações importantes. As lâmpadas fluorescentes geram luz passando eletricidade através de um tubo cheio de gás inerte e uma pequena quantidade de mercúrio (veja Como funcionam as lâmpadas fluorescentes para maiores informações).

 Quando são energizados, os átomos de mercúrio emitem energia na forma de fótons de luz. Eles emitem alguns fótons de luz visível, mas emitem principalmente fótons no intervalo do comprimento de onda da ultravioleta (UV) (em inglês). As ondas de luz UV são curtas demais para que possamos enxergá-las, sendo completamente invisíveis. Desse modo, as lâmpadas fluorescentes precisam converter essa energia em luz visível. Elas fazem isso com um revestimento de fósforo ao redor do exterior do tubo.

Os fosforosos são substâncias que emitem luz ou fluorescem quando expostos à luz. Quando um fóton atinge um átomo de fósforo, um dos elétrons do fósforo pula para um nível de energia mais alto, fazendo com que o átomo vibre e gere calor. Quando o elétron retorna para seu nível normal, libera energia na forma de outro fóton. Esse fóton tem menos energia do que o fóton original porque parte da energia foi perdida na forma de calor. Em uma lâmpada fluorescente, a luz emitida está no espectro visível - o fósforo emite a luz branca que podemos ver.

A luz negra funciona por esse mesmo princípio. Há, na verdade, dois tipos diferentes de luz negra, mas eles funcionam basicamente do mesmo modo.

·             Uma luz negra tubular é uma lâmpada fluorescente com um tipo diferente de revestimento de fósforo. Esse revestimento absorve as ondas curtas nocivas da luz UV-B (em inglês) e UV-C (em inglês) e emite luz UV-A (em inglês), do mesmo modo que o fósforo em uma lâmpada fluorescente absorve a luz UV e emite luz visível. O próprio tubo de vidro "negro" bloqueia a maior parte de luz visível, de modo que somente a luz UV-A de onda longa, que é benigna, e alguma luz visível azul e violeta passam por ele.

·             Uma lâmpada de luz negra incandescente é similar a uma lâmpada doméstica normal, mas usa filtros de luz para absorver a luz do filamento aquecido. Eles absorvem tudo exceto a luz infravermelha e UV-A, além de um pouco da luz visível.

A luz negra pode ser encontrada em forma de tubo e de bulbo

Nesses dois modelos de luz, a luz UV emitida reage com vários fosforosos externos exatamente do mesmo modo que a luz UV dentro de uma lâmpada fluorescente reage com o revestimento de fósforo. Os fosforosos externos brilham enquanto a luz UV está brilhando sobre eles.

O que brilha?

Se você caminhar por aí a noite toda com uma luz negra portátil, descobrirá que há fosforosos por toda a parte. Há uma grande quantidade de fosforosos naturais nos seus dentes e unhas, entre outras coisas. Há também muitos fosforosos nos materiais feitos pelo homem, incluindo telas de televisão e algumas tintas, tecidos e plásticos. A maioria das coisas comcores fluorescentes tais como os marca textos, contém fosforosos e você os encontrará em todos os produtos que brilham no escuro. Os clubes e parques de diversão usam tintas especiais para luz negra que brilham com cores diferentes. Você pode também comprar bolhas fosforescentes, tinta invisível, carpete fluorescente e mesmo gel de cabelo, todos para luz negra.

Os marca textos comuns funcionam bem como "canetas de luz negra". Sob a luz negra, a tinta fluorescente brilha.

A primeira coisa que a maioria das pessoas observa quando acende uma luz negra é que algumas peças de suas roupas brilham. Isso acontece por que a maioria dos sabões em pó contém fósforo para fazer o branco parecer mais branco à luz do sol. A luz do sol contém luz UV que faz o branco brilhar "mais claro do que o branco". As roupas escuras não brilham porque os pigmentos escuros absorvem a luz UV.

Além de fazer as pessoas e os cartazes fluorescentes parecerem mais interessantes, a luz negra tem algumas aplicações práticas. Por exemplo:

·             os avaliadores de arte a utilizam para detectar falsificações de antigüidades. Muitas tintas atualmente contém fosforosos que brilham sob a luz negra, enquanto que a maioria das tintas antigas não;

·             técnicos em reparos a utilizam para encontrar vazamentos invisíveis em maquinário, injetando um pouco de corante fluorescente no combustível que supre a máquina, iluminando-o com luz negra. Eles podem detectar, por exemplo, um vazamento invisível no ar-condicionado acrescentando corante fluorescente ao líquido refrigerante;

·             policiais podem usá-la para identificar dinheiro falsificado. Os Estados Unidos e muitos outros países incluem uma tira fluorescente invisível dentro das notas de maior valor, que aparece somente sob luz negra;

·             parques de diversão e clubes a utilizam para identificar carimbos fluorescentes invisíveis nas mãos, que permitem o reingresso;

·             os cientistas forenses a usam para analisar cenas de crimes. Para colher impressões digitais, por exemplo, eles geralmente espalham corante fluorescente sob a luz negra. Isso facilita separar as impressões digitais da sujeira ao redor. A luz negra também identifica o sêmen e outros fluidos corporais que fluorescem naturalmente.

A maioria desses usos, assim como muitos outros, leva a outro tema comum: a luz negra torna o invisível visível ou isola uma substância específica das outras ao redor. Ao se pensar sobre isso, percebemos que existem muitas situações em que seria possível colocar esse fenômeno em ação. As aplicações são potencialmente infinitas.