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Cómo hacer luz ultravioleta con el flash LED de su teléfono

Cómo hacer luz ultravioleta con el flash LED de su teléfono

Que es un luz negra y cómo se hace una? Este es el tema de una reciente MacGyver episodio en el que crea rápidamente una luz negra improvisada para encontrar mensajes ocultos en una pared. Puedes ver la escena aquí — y un descargo de responsabilidad, actualmente soy el Consultor Técnico del programa. Pero aún así, hay mucha ciencia en esta pequeña escena.

¿Qué es “Blacklight”?

OK, no es realmente una luz negra. Es mejor llamarlo por lo que es: luz ultravioleta. Comencemos con una descripción general rápida de la luz. Por supuesto, la luz es una onda electromagnética (campos eléctricos y magnéticos oscilantes), pero en este caso la frecuencia es el aspecto importante. Para un rango estrecho de frecuencias, el ojo humano puede detectar estas ondas, esto se llama espectro visible. Nuestros ojos interpretan las ondas de frecuencia más baja como el color rojo, y la frecuencia más alta sería violeta.

Aquí hay una imagen que puede resultarle útil.

Bocetos de otoño 2016 clave

Por supuesto, puede dividir este espectro de colores en siete partes: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta. Pero, ¿qué diablos es el índigo? Realmente, puede dividir esto en solo tres colores — rojo, verde, azul — o mil colores si lo prefiere. Les digo a mis alumnos que hay siete colores porque esa es la cantidad que Isaac Newton quería que hubiera. Siete es un número genial, y en la época de Newton solo había siete objetos en movimiento regular en el cielo: el Sol, la Luna, Marte, Mercurio, Júpiter, Venus y Saturno. Dato curioso: ese es el mismo orden que los días de la semana que llevan el nombre de estos objetos. Guárdelo para una fiesta (junto con plátanos radiactivos).

Si combina todos estos colores de luz, su cerebro lo detecta como luz blanca. Si no entra luz en su ojo, su cerebro lo interpreta como el color negro (por eso una habitación completamente oscura se ve negra). Pero, ¿qué pasa con el infrarrojo y el ultravioleta en los lados del espectro? Sus nombres y ubicación en el espectro pueden explicarse por su descubrimiento. En 1880, William Herschel tomó la luz blanca y la dividió en los colores del arco iris con un prisma. Descubrió que si colocaba un termómetro en la sección más allá del color rojo de la luz, aún se calentaría. Debe haber algún tipo de luz que los humanos no puedan ver, pero que aún calienta el termómetro. Como estaba por debajo del rojo, lo llamó infrarrojo. Lo mismo ocurre con los rayos ultravioleta.

¿Qué se puede hacer con la luz ultravioleta?

Seguro que has visto una luz ultravioleta. Solían ser populares en las fiestas porque hacían que algunos materiales de tu ropa parecieran brillantes. Además, las luces ultravioleta se utilizan para detectar diferentes materiales, como en la escena de un crimen o en una sala de escape. Pero, ¿cómo funciona esto?

La clave para una luz ultravioleta útil es la fluorescencia. Pero primero, permítanme hablar de electrones en la materia. Resulta que los electrones en un sistema ligado solo pueden estar en ciertos niveles de energía. Cuando un electrón pasa de un nivel de energía superior a uno inferior, se produce luz. Además, la frecuencia de esta luz es proporcional al cambio en los niveles de energía. Esto se puede escribir como:

La te xi t 1

los h se conoce como constante de Plank, pero eso no es realmente importante en este momento. Por lo general, un electrón dará el salto cuántico (mira lo que hice allí) de un estado excitado al estado fundamental: solo un salto producirá un color de luz. Sin embargo, para algunos materiales, los electrones realizan múltiples transiciones al estado fundamental. Para cada transición hacia abajo, producen luz, luz de diferente frecuencia. Así que esto es lo que sucede. Algo de luz incide sobre el material y esto excita un electrón. Luego, el electrón toma múltiples transiciones hacia abajo que producen diferentes colores de luz que la que lo excitó. Este proceso se llama fluorescencia.

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