מי המציא את האור השחור?

אם אי פעם צפית בתוכנית פשע משפטית בטלוויזיה שבה חוקרים חיפשו ראיות באמצעות מקור אור שצבעו כחלחל-סגול, אז ראית אור שחור. האם אי פעם לשים חותמת סמן על גב ידך, ונראה היה ששום דבר לא היה שם עד שקיבלת הוראה להניח אותו מתחת למקור אור מסוים שגרם לסימן להאיר פתאום? זה היה עוד אור שחור.

ממציא האור השחור היה ויליאם ה. ביילר, והוא היה ממציא פורה בתעשיית החומרים הזוהרים.

וויליאם ה. ביילר מיוחסת להמצאת האור השחור ב-1935, ולפי אוניברסיטת מרכז מיזורי, ביילר סיים שם את לימודיו ב-1927 עם התמחות בכימיה ופיזיקה. עד 1937, הוא קיבל את הדוקטורט שלו באוניברסיטת מיזורי, והלך לעבוד בחברת ג'נרל אלקטריק בתור מדען מחקר. לאחר שנתיים ב-GE, ביילר הפך למנהל המחקר בתאגיד הרדיום האמריקאי. ברדיום U.S., ד"ר ביילר זכה במספר פטנטים במהלך היסטוריה של 32 שנים.

במהלך מלחמת העולם השנייה, ד"ר ביילר היה גורם מרכזי בחקר הספקטרום המכ"ם והאינפרא אדום בגלל מחקרו על זרחנים המאפשרים לבעלי בריתנו לנצח במלחמה. נסיעות אוויריות הרבה יותר בטוחות היום בגלל המכ"ם המוקדם הזה. תרומתו למדע הרפואה הביאה לטכנולוגיה שהפחיתה את החשיפה שלנו לקרני רנטגן מזיקות. והסביבה שלנו נהנתה מעבודתו של ד"ר ביילר עם שיטות זיהוי כמו זיהום אטמוספרי וחיזוי מזג אוויר, המבוססות שוב על מכ"ם.

ד"ר וויליאם ה. ביילר הקדיש את כל חייו לחקר כימיקלים זוהרים אשר סלל את הדרך להתקדמות רבה בטכנולוגיה אז והיום. זרחנים אלה משמשים לציפוי הזכוכית של סוגים רבים ושונים של מסכים.

נורות שחורות הן מנורות פלורסנט עם כמה שינויים, 1) היעדר ציפוי זרחני בחלק הפנימי של צינור הזכוכית, ו-2) צבע צינור הזכוכית.

אורות שחורים מקבלים את המראה הייחודי שלהם מהאופן שבו אור נפלט מהמנורה. נורות פלורסנט הן צינורות חלולים המכילים אלקטרודות בכל קצה. בתוך הצינורות הללו יש כמות קטנה של אדי כספית, והזכוכית השקופה מצופה בחומר זרחני לבן. כאשר זרם מתח גבוה קופץ דרך הצינור, הוא יוצר אינטראקציה עם הגז בלחץ נמוך וגורם למנורה להאיר. כאשר אנרגיה זו פועלת על ציפוי הזרחן, נפלט אור לבן קריר.

כאשר מתח גבוה נשלח דרך אדי כספית, הוא פולט אור אולטרה סגול ירוק, סגול, כחול ובלתי נראה. אם ציפוי הזרחן הלבן בחלק הפנימי של צינור הזכוכית הוסר, לא היית רואה אור לבן. במקום זאת, תראה זוהר כחול-ירוק. אורות שחורים מקבלים את המראה שלהם מצבע הזכוכית. הצבע הכחול המשמש בזכוכית סופג את ספקטרום האור למעט מעט אור אולטרה סגול שבורח דרך הצבע. זה מופיע כצבע כחול-סגול. אם הצבע לא היו בו זיהומים, לאור שחור לא היה צבע כלל. כאשר אתה מדליק אותו, המנורה תהיה שחורה לחלוטין. את אותו אפקט ניתן לקבל מנורת ליבון באמצעות פילטר המכסה אותה. אלה חלשים מאוד בהפקת אפקט האור השחור של גרימת חפצים מסוימים להיראות "זוהרים".

ספקטרום האור של האנרגיה האלקטרומגנטית שאנו בני האדם יכולים לראות מקיף רק חלק צר ממנו בין קרני אינפרא אדום וקרני גמא. גלים אלקטרומגנטיים אלה נעים בין ארוכים במיוחד לקצרים מאוד. הקצרים ביותר מאמינים שהם קטנים מאטום. מאמינים שהארוכים ביותר הם בגודל היקום. רוחב הפס שאנו רואים בו הוא בין 400 ל-700 ננומטר. ננומטר הוא מיליארדית המטר כדי לתת לך מושג כמה הוא קטן. כל דבר מעל או מתחת שאנחנו לא יכולים לראות. אנרגיית האור השחור היא בין 320 ל-400 ננומטר.

במקום להשתמש בצבעים לייצור אורות שחורים, יש זכוכית שפותחה על ידי רוברט וויליאמס ווד (1868--1955) שמייצרת את אותו אפקט כאילו הזכוכית הייתה צבועה. עם זאת, זה יקר, ואינו ריאלי למטרות ייצור. הזכוכית המיוחדת נקראת Wood's glass.

"זכוכית עץ" מוכנה באמצעות ניקל-אוקסיד במתכון של הכוס המקנה לה צבע כחול-סגול. זה חוסם כמעט את כל האור הנראה מעל 400 ננומטר. זרחן משמש גם במשטח הפנימי של מנורת הזכוכית, אך שונה בהרכב של זה המשמש עם מנורות פלורסנט רגילות. למעשה, יש תערובת של זרחנים שונים המשמשים לייצור אפקט האור השחור. אחת מתערובות הזרחן משתמשת בסטרונציום פלואורבוראט מסומם אירופיום.

אורות שחורים משמשים במספר יישומים, כולל תעשיית הבידור ומדע משפטי. הוא משמש גם לאיתור כסף מזויף, ניקיון של מוטל ובתי מלון (במיוחד בחדרי אמבטיה), הונאות אמנות, זיהוי עקרבים, מדע פרויקטים, דליפות מזגנים, ריפוי ציפורניים UV, מינרלים פלואורסצנטיים, זיהום חלקיקים, תאורת פוסטרים, אימון ביו-טרור, בדיקת מוצרי חלב, קרימינולוגיה, צילום, יהלומים מוקרנים להגברת הניקיון מייקר היהלום ועובש בדיקה, אם להזכיר כמה.

וויליאם ה. תרומתו של ביילר לעולם עם מחקריו על זרחנים, והמצאת האור השחור בין דברים רבים אחרים, שיפרה את איכות חיינו, כמו גם האריכה אותה.