что можно посмотреть под ультрафиолетом
Карманный ультрафиолетовый лазер: проверяем сыр
Однажды мне в руки попалась статья о флуоресценции минеральных и растительных масел в ультрафиолете. Кратко: по тому, как светится или не светится масло под ультрафиолетом, можно узнать природу этого масла — синтетическое, минеральное или растительное. Это свечение называется фотолюминесценцией.
Вскоре я купил лампу Вуда. Это почти обычная энергосберегайка, только колба у нее черная, и она едва светится в видимом спектре. Основная часть свечения приходится на ультрафиолет. С ней, конечно, интересно рассматривать разные предметы. В таком свете светятся купюры, сияет кошачья моча, говорят, в ее свете разные кожные болезни имеют разные цвета свечения. Ей можно проверять скрытые маркировки на автозапчастях и автохимии. Где и что должно светиться у подлинных товаров — легко найти в интернете.
Для меня наибольший практический интерес представляет экспресс-анализ молочных продуктов на наличие в них растительного (в основном пальмового) масла. Но беда в том, что с лампой Вуда в магазин не пойдешь, а дома посмотреть можно лишь то, что уже купил. И тогда я купил маленький, размером с авторучку, и по стоимости как авторучка, ультрафиолетовый лазер.
Лазер поставляется в пупырчатом пакетике:
Кратко технические характеристики:
длина волны: 405nm
питание: 2хААА
мощность: 5мВт
Второй класс опасности, можно работать без очков, но в глаза, конечно, не направлять.
Корпус металлический, снаружи софт-тач покрытие.
При питании от двух батареек измеренное напряжение равняется 3,2 В.
Измеряем потребляемый ток:
Таким образом, потребляемая мощность лазера:
Ну что ж, перейдем к опытам. Для начала убедимся, что само явление люминесценции присутствует. Возьмем бутылку подсолнечного масла. Направляем луч на масло.
Тут я столкнулся с трудностями. Оказалось очень сложно достоверно сфотографировать пятно лазерного луча и сам луч. Я перепробовал разную технику и режимы съемки. Здесь на фотографиях более-менее похоже на то, как это выглядит на самом деле, но полноты эффекта все-таки нет. В реальности масло прямо сияет изнутри лазурным светом.
Фиолетовое пятно на столе — это отраженный от наружной поверхности бутылки луч. Такой цвет у лазера в отсутствии люминесценции.
Далее я взял кокосовое масло. Оно тоже давало голубой ореол вокруг луча.
Наконец, испытаем три сыра. Я не буду говорить, какие это сыры, но все они куплены в Санкт-Петербурге.
Первый сыр. Явно присутствуют растительные жиры.
Второй. Здесь ситуация аналогична.
Третий. Тут цвет луча остался фиолетовым. Это не может служить однозначным доказательством, что сыр изготовлен исключительно из молока и свертывающего фермента. Но если это и подделка, то более высокого качества.
Последний опыт уже не относится к лазеру. Для того, чтобы определить наличие крахмала, можно капнуть в продукт немного йода. Если крахмал присутствует, то капля почернеет или посинеет. Для этого эксперимента я подготовил еще два образца творога и два образца йогурта.
Здесь все неплохо, крахмал оказался только в одном йогурте. Центральная чашка Петри, правая сторона. Но крахмал и был упомянут на упаковке этого йогурта.
Напоследок, ссылка на проверенного продавца на Али:
22 примера, как меняется окружающий мир под ультрафиолетовой лампой
Все знают о существовании ультрафиолетового спектра света, но мало кто представляет, как он отражается на природе вещей. Человеческий глаз не воспринимает ультрафиолетовый свет, который находится за пределами видимого спектра. Но изобретение УФ-ламп стало настоящим прорывом для науки и дало возможность любознательным людям увидеть привычные вещи в новом свете. Стоит посветить лампой, и разные вещи начнут открывать свои секреты!
С УФ-лампой легко отличить настоящие зубы от искусственных: коронки и виниры не светятся в ультрафиолете
Тоник выглядит совсем иначе из-за содержащегося в нем хинина
Многие искусственные материалы светятся в ультрафиолете
Обычный киви под УФ-лампой
УФ-фонарик превращает безобидную улитку в инопланетного монстра
Гусеницы в луче УФ-фонаря
Розовый кактус оправдывает свое название
Мастерская работа: наколотый особыми чернилами Чеширский Кот проявляет свою истинную суть под ультрафиолетом.
Ураносодержащее стекло светится в ультрафиолете
УФ-фонарь доказывает родство огурца и арбуза
Многие документы, купюры и т. п. имеют защиту, которая видна только в ультрафиолетовом спектре
Собранная пчелой пыльца под ультрафиолетом похожа на россыпь драгоценных камней
С УФ-фонарик помог обнаружить странную надпись на игровой приставке Xbox One X Edition
Никто бы не догадался, если бы не УФ-лампа
В ультрафиолете роза выглядит невероятно волшебно
Как тут не поверить в сказочных фей или эльфов?
УФ-фонарик доказывает, что чистота — это лишь видимое отсутствие грязи
Так под ультрафиолетом выглядит питайя или драконий фрукт
Виноградина в разрезе
Домашний любимец в новом свете
Секретная маркировка на стиральной машине видна только под УФ-лампой
С УФ-фонариком легко обнаружить скорпиона
А вы знали, что у нас есть Instagram и Telegram?
Подписывайтесь, если вы ценитель красивых фото и интересных историй!
Как запечатлеть невидимый мир: фотография в ультрафиолетовом спектре
Ультрафиолетовая фотография — техника фотосъемки, в которой используют либо отраженное ультрафиолетовое излучение, либо видимую флуоресценцию. УФ-фотографию активно применяют в медицинской диагностике, реставрации объектов искусств, криминалистике, а иногда — в качестве творческого способа самовыражения.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
В предыдущей своей статье я объяснял, что человек воспринимает лишь малую часть спектра электромагнитных волн (мы ее называем светом). Так, длины волн ультрафиолетового излучения находятся в интервале от 10 нм до 400 нм. Для УФ-фотографии интересно только ближнее излучение: воздух непрозрачен для волн короче 200 нм, линзы — для волн короче 180 нм.
Диапазоны ультрафиолетового излучения согласно Международной организации по стандартизации, ИСО (International Organization for Standardization, ISO)
Обозначение | Аббревиатура | Длина волны |
Ближний ультрафиолетовый диапазон | NUV | 400–300 нм |
Средний ультрафиолетовый диапазон | MUV | 300–200 нм |
Дальний ультрафиолетовый диапазон | FUV | 200–122 нм |
Экстремальный ультрафиолетовый диапазон | EUV, XUV | 121–10 нм |
ИНСТРУМЕНТЫ
Светофильтры прозрачны для одних волн, но непрозрачны для других. По этому принципу можно выделить два типа УФ-фильтров:
Естественный источник ультрафиолетового излучения — Солнце. Соотношение волн разных диапазонов зависит от высоты Солнца над горизонтом и камеры над уровнем воды, от облачности, грунта, материала горизонтальной поверхности, наличия водоема и влажности воздуха.
Основной искусственный источник — УФ-лампы. Излучаемый ими свет воспринимается человеком как неоново-синий. Лампы обычно заполнены инертным газом в смеси со ртутью, которая при пропускании электрического разряда испускает ультрафиолет. Кстати, нередко фильтры помещают непосредственно на сам источник УФ-излучения, чтобы выделить лишь узкий диапазон волн.
Специальные объективы и цифровые камеры
Большинство линз пропускают ультрафиолетовое излучение до 350 нм. Для понижения порога чувствительности используют объективы со стеклами с добавлением кварца и флюоритов. Таковыми являются Nikon UV-Nikkor 105 mm f/4.5, Coastal Optics 60 mm f/4.0, Hasselblad (Zeiss) UV-Sonnar 105 mm и Asahi Pentax Ultra Achromatic Takumar 85 mm f/3.5.
При использовании «цифры» достаточно удалить УФ- и ИК-блокирующие внутренние фильтры. Однако есть камеры, изготовленные без них: Nikon D70, Nikon D40 DSLR и Fujifilm FinePix IS Pro.
Определенные химические соединения способны поглощать короткие, высокоэнергетические ультрафиолетовые волны, а затем испускать более длинные, низкоэнергетические волны видимого диапазона. При таком методе съемку следует проводить в затемненном помещении, на черном фоне. Одежда фотографа тоже должна быть темной, так как светлые ткани нередко флуоресцируют под УФ-лучами.
Для ИК-съемки используют инфрапленки, потому что обычные не улавливают этот спектр. Но вот все три диапазона ультрафиолетового излучения они фиксируют.
ХУДОЖЕСТВЕННАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ
На черно-белых снимках предметы, отражающие ультрафиолет, будут белыми, а поглощающие — черными. При переходе на цветную фотографию мы получим большое количество оттенков синего (при ИК-съемке — красного). Связано это с тем, что диапазон УФ-лучей лежит ближе к сине-фиолетовой части видимого излучения (а в случае с ИК-лучами к красной) — поэтому матрицы и пленки именно так их и распознают. Однако конвертировать цвет можно при изменении баланса белого, постобработке фотографий или использовании пленок с эффектом.
УФ-съемка позволяет изучить мир глазами одного из самых многочисленных классов животных — Насекомых. Видимый диапазон этих существа смещен в сторону более коротких волн. При методе отраженного света на снимках можно обнаружить скрытые от человека узоры на цветках: «посадочные полосы» из пыльцы, опознавательные знаки, оставленные опылителями.
Сами насекомые тоже способны отражать УФ-излучения. Так, если сфотографировать цикаду или стрекозу в темной комнате, их прозрачные крылья окрасятся в яркие синие цвета.
На самом деле, отражать УФ-лучи могут почти все материалы: на разнице в избирательном поглощении ультрафиолетового излучения основаны методы криминалистики, реставрации и медицинской диагностики.
В предыдущем моем материале — история и особенности съемки в инфракрасном спектре.
Ультрафиолет на двух пальцах
Хомяки приветствуют все народы вселенной.
В сегодняшнем посте мы выйдем за пределы видимого света, и окунемся в мир ультрафиолета. Выясним его природу, узнаем какие источники существуют, а затем отправимся на поиски неизведанного. Проведя три месяца с волшебным фонарём, нам удалось запечатлеть явления, которые редко встретишь в повседневной жизни. Эксперименты над собой и веществами показали, что в жизни всё не так просто, как кажется на самом деле.
Слыхали историю про то, что пчёлы умеют видеть мир в ультрафиолетовом спектре?
Это неспроста! Для того чтобы вести свой повседневный образ жизни, пчёлы должны выполнить большой план работ, который заключается в собирательстве пыльцы из самых отборных цветов, которые попадутся на пути.
Для визуализации подобного восприятия мира, возьмём ультрафиолетовый фонарик и посветим на обыкновенные полевые ромашки. Видно как белые лепестки цветка поглощают излучение и особо не выделяются, а вот с пыльцой ситуация обстоит несколько иначе, она начинает красиво светиться в желтом диапазоне видимого для нас света. Помимо ультрафиолета пчёлы еще видят нормальные цвета, как мы с вами, поэтому можно только предполагать, как на самом деле выглядит картинка у них в голове.
Ультрафиолетовых источников на самом деле существует целое множество. Все они отличаются друг от друга формами, назначениями и длиной волны. Если взять к примеру весь спектр волн от коротко-метрового радиодиапазона и до гамма-излучения, то человеческое зрение способно увидеть лишь крохотную часть из всего этого ассортимента.
Ультрафиолетовое излучение в зависимости от длины волны подразделяется на три диапазона:
Тип УФ-А называют длинноволновым тёмным светом, так как он уже не распознается нашими глазами. Интенсивность ультрафиолетового излучения УФ-В диапазона (280-315 нм) сравнительно невелика (лучи этого диапазона частично задерживаются атмосферой), однако оно обладает сильным повреждающим действием. В малых дозах ультрафиолетовое излучение УФ-В диапазона вызывает потемнение кожи — называемое загаром; в больших – солнечный ожог, что приводит к увеличению риска рака кожи. Самый коротковолновый и опасный диапазон излучения типа УФ-С и вакуумный ультрафиолет не успевают достигнуть поверхности Земли и полностью отфильтровываются атмосферой.
Установлено: чем короче длина волны, тем опаснее ультрафиолетовое излучение.
Переходим к источникам ультрафиолета. Это лампа EBT-01, излучение у неё в районе 370 нм. Стеклянная колба тут черного цвета, она служит фильтром пропускающим только ультрафиолет. Как по мне, это самый дешевый источник для проверки денег на защищающие знаки. Также в этом спектре светится одежда, пуговицы, леденцы и прочие вещи.
Китай сейчас в полную мощность производит ультрафиолетовые светодиоды с разной длиной волны. Тут видно светодиод с волной 420 нм, для проверки денег он не годятся. Защитные денежные знаки откликаются на 365 нм. Вот два одинаковых по виду светодиода. Чёрный стоит 1$, а белый в 10 раз дороже. Оба покупались на местном радиорынке. Можно посмотреть как они выглядят друг напротив друга. Вначале мне хотелось сэкономить и сделать детектор валют самому, так как нормальный фонарь стоил целых 26$, но идея эта оказалась провальной. В общем, пришлось сдавать бутылки и на вырученную сумму заказать правильный фонарь. Те, кто в теме, сразу догадались, о чём идет речь.
Это ультрафиолетовый фонарь — «Конвой S2+». Светодиод расположенный на борту с 365 нм от компании Nichia, мощность 3 Вт. Алюминиевый корпус, анодирование и полная водонепроницаемость. То, что нужно. Его излучение, как и всех последующих источников ультрафиолета, лежит в опасном для глаз спектре. Поэтому проводить опыты желательно в защитных очках. Можно и без них, если вы уже слепой.
Как узнать какие очки подходят для этих целей, а какие нет?! Сейчас продемонстрирую.
На местном рынке продавалось аж 3 вариации защитных очков, но какие выбрать?! Итак, берём нужный экземпляр и проверяем. Подносим пластик к фонарю, и видим, как место излучения превратилось в темное пятно. Потрясающе, то что нужно!
Поляризационные очки за 90$ работают по тому же принципу, но для работы в лаборатории они вообще не годятся, во-первых — темные, во-вторых — разобьются при столкновении с шальными пулями. Годятся только для пляжа. С этим пунктом разобрались, надеваем защиту и двигаемся дальше.
Следующий источник ультрафиолета используется над головой практически в каждом дворе. Это лампа ДРЛ, мощность 250 Вт, используется в фонарях уличного освещения. Для сравнения, рядом обычная лампа накаливания на такую же мощность. В отличие от этого старого барахла, ДРЛ имеет больший световой поток люменов. Внутренние стенки колбы покрыты тонким слоем люминофора, который светится от воздействия жёстких сил, которые царствуют внутри колбы.
ДРЛ выходит на свой режим работы в течении 7 минут после включения, в то время как лампочка Ильича вспыхивает на полную яркость почти мгновенно. Итак, возьмём молоток и попробуем добраться до самого вкусного. Нас интересует внутренняя колба.
Эта ртутная лампа высокого давления, которая является источником жесткого ультрафиолета. По некоторым данным, возбужденные атомы ртути излучают свет с длиной волн в 184, 254, 300, 313, 365, 405 нм, более длинные волны из продолжения списка нас не интересуют. Тут целая куча-мала в комплексе с излучением в 254 нм, которая как раз интенсивней всего убивает различные микробы. Спектр излучения светящихся паров ртути зависит от давления в колбе. Их можно разделить на несколько типов. Обычные лампы дневного света имеют низкое давление в колбе. ДРЛ имеет высокое давление, около 100 кПа. Но это всё ничего, по сравнению с лампами сверхвысокого давления, грубо говоря, это ртутная граната в руках.
Почему лампа ДРЛ выходит на режим целых 7 минут?! Всё дело в каплях ртути, которые внутри колбы. За 7 минут в плазме они разогреваются и испаряются, что приводит к увеличению проводимости дуги, увеличению мощности и увеличению ультрафиолетового излучения. Уже спустя несколько минут после включения лампы смерти в помещении активно пахнет озоном. По сути, мы сейчас проводим кварцевание, обеззараживаем помещение путём обогащения бактерий высокоэнергетической волной, что активно ведёт к их преждевременной гибели. Выделяющийся озон желательно проветрить после процедур. Этим методом обеззараживания помещений активно пользуются в больницах, куда каждый день приходит куча подозрительного народу.
Специально для съёмок выпуска, мне одолжили интересное устройство, название которого УФО-Б. Конструктивно, артефакт состоит из ультрафиолетового излучателя и двух нагревательных элементов по бокам. Полагаю, у лампы будут другие спектральные характеристики. Сбоку на корпусе есть таймер от нуля до 24 минут. При включении зажигается лампа и нагреватели. Работают они всегда вместе. В руководстве написано, что облучатель УФО-Б представляет собой портативный прибор, имитирующий ультрафиолетовое излучение солнца. Облучатель предназначен для профилактических облучений в домашних условиях только практически здоровых людей.
Облучение проводить по рекомендации врача. Между курсами облучения перерыв должен быть не менее 2-х месяцев. В комплекте должны идти защитные очки. И большими буквами написан: прибором с поврежденным фильтром пользоваться запрещено. Спектральные характеристики лампы найти не удалось. А раз данных по лампе нет, значит всё в порядке, бояться нечего.
Человек, который дал прибор, говорит что приобрел его в СССР с целью очистки и перезаписи микросхем. Когда-то не было ардуино и прочих современных контроллеров, программирование было целым ритуальным процессом, с которым приходилось немало повозиться. Кстати, ножки у микросхемы позолоченные, наверно она целое состояние стоила в свое время.
Конструктивно фонарь состоит из алюминиевого корпуса, светодиода с драйвером, рефлектора и кучкой уплотнительных резинок, которые обеспечивают водонепроницаемость фонарю.
Светодиод тут японский, трехваттный. Фирма Nichia, в 1993 году впервые родил на свет синий светодиод, с тех пор всё пошло, поехало. Светодиод тут прилично греется, потому его подложка плотно прижата к латунному корпусу, внутри которого находится драйвер, ограничивающий ток до значения в 700 мА. Но светодиод ещё не показатель качества, когда рядом нет хорошего рефлектора, выполнен он из алюминия, покрытый внутри отражающим слоем.
Для демонстрации фокусировки луча света, опустим фонарь в воду и посмотрим на картину.Видим достаточно прямой сфокусированный луч, также небольшая часть света расходится по бокам. Это расширяет видимую область во время поиска различных светящихся артефактов.
Изначально фонарь поставляется с обычным стеклом, для прокачки отдельно продается фильтр Вуда — стекло пропускающее только определенный спектр излучения. Обычно такие светодиоды кроме ультрафиолета имеют ещё и некоторое паразитное свечение, которое необходимо отфильтровать. На конвое этот фильтр практически не влияет на восприятие засвечиваемых предметов. Интенсивность света немного уменьшается, но в принципе, разницы нет.
В какой-то момент нам стало интересно, возможно ли получить загар от 365 нм фонаря?! Он должен хорошо влиять на кожу. Почему бы не поставить на себе эксперимент. Если свет фонаря направить прямиком в руку, то можно почувствовать небольшой нагрев, при этом фильтр Вуда остается холодным. Для опыта пришлось набить себе татуировку, современную, гламурную, в позолоте. Направляем фонарик в сторону рисунка и начинаем медленно водить источником со стороны в сторону.
Спустя два дня получилось около 10 сеансов облучения Каждый был длительностью не более 5 минут. В общем, за 50 минут с перерывами, засвечиваемый участок кожи значительно изменил свой цвет. Он стал красноватый, при попытке стереть наклейку чувствовалось небольшое жжение, как после загара на солнце. Интересно, но рисунок полностью перебился на кожу, все сложные формы и детали замечательно просматриваются на красном фоне. Спустя 2 дня этот участок приобрел коричневые тона. Отсюда вывод что под 365 нм фонариком можно спокойно загорать.
Теперь переходим к самой денежной части. С этого момента и до конца рассказа в качестве источника ультрафиолетового излучения будем использовать фонарь «Конвой S2+», так как от него лучше всего заметна люминесценция различных материалов. Разбирая сложность и разнообразие цветов защитных рисунков, был сделан вывод, что украинские деньги самая защищённая валюта в мире. Евро с баксами не так защищают.
За десяток лет у меня накопилась небольшая коллекция разных денег мира. Тут есть даже царские банкноты. С помощью фонаря были отобраны самые интересные экземпляры. На карбованцах слева засветилась скромная цифра с номиналом банкноты. 10 баксов по сравнению с евро вообще пустое место. А вот кто больше всего удивил, так это дядька Ленин, который отдыхал на 50-ти и 100 рублевой купюре. Вы посмотрите, какие сложные формы защитного рисунка. И это 1991 год. Евро на этом фоне нервно курит в сторонке. Более скромные знаки ставили на десятирублевых бумажках. Интересно, но 90% всей денежной коллекции не имеет ни единой светящейся метки.
Подобная сфера коллекционирования затронула также марки. Защита тут более скромная.
Из всех марок процентов 10 имеют защиту, все остальные образцы просто бумага с краской.
Прогуливаясь ночью по окрестностям района, в поле зрения фонаря попалось нечто необычное, что флюоресцировало ярко-желтым цветом. Обычного фонаря под рукой не было. Но это точно были какие-то растения, поэтому пришлось рвать их на месте для дальнейшего изучения. Каким было удивление, когда увидел свои руки. Они светились ярким желто-оранжевым цветом. Позже стало ясно, что это чистотел. Когда он попал в лабораторию, сразу было решено сделать из него узвар, листья и прочие составные растения были помещены в пробирку, и залиты дистиллированной водой. Дальнейшая процедура заключалась в вываривании растения в течение 10 минут. Получившийся состав фильтруем и получаем коричневую, горькую на вкус жидкость.
Опустим туда палец, говорят чистотел обладает целебными свойствами. Сейчас будем лечиться, одновременно проверяя качество флюоресценции. Покрашенная рука вышла на охоту…
Если раствор попадет на одежду, его трудно выстирать, при обычном свете будет всё нормально, а в ультрафиолете будут видны пятна. В общем, применений такой жидкости можно найти целое море.
Следующий образец является предметом коллекционирования настоящих гурманов. Это урановое стекло предположительно Богемское, возраст около ста лет, стоимость предмета даже озвучивать не буду. Нам пришлось немало повозиться, чтобы найти такой экземпляр. Урановое стекло получают путём добавления солей и оксидов урана в стекольную массу. Эта вещь является радиоактивной, её фон составляет 400 микрорентген в час, что в 20 раз выше нормы, потому его производство давно прекратили. Стекло, окрашенное соединениями урана, обладает зелёной флюоресценцией. Коллекционеры такой посуды практически опустошили рынок уранового стекла.
Со временем нам удалось достать еще пару экземпляров, они немного отличаются цветом, более салатовые по сравнению с Богемским образцом. Но стоит посветить на посуду, как свечение становится абсолютно одинаковым. На самом деле существует очень мало видов стекла, которое обладает подобным свечением.
Теперь посмотрим на кулинарные моменты, которые смогли удивить. Это обычный жареный кунжут, был подготовлен для приготовления суши. Его семечки обладают фосфоресцирующими способностями. Если водить по пакету фонарём, можно видеть затухающий шлейф света. Послесвечение имеют только кончики семечек. Интересно, что у них там в составе.
Природа в плане генных модификаций пошла намного дальше человека, понаблюдать за этим вы можете в следующих видео. Три месяца с ультрафиолетовым фонарем позволили заснять необычных насекомых в ночное время, параллельно заглянем в мир растений и всевозможной ботаники. За время съемок неоднократно приходилось совать нос в чужой огород. Надеюсь, моя жена это не слышит…
Посмотреть флору можете перейдя по ссылке.
Посмотреть фауну можете перейдя по ссылке.
Как гласит поговорка: Чем дальше влез, тем ближе вылез.