ما الذي يجعل “فلوري” تمييز علامة حتى مشرق

سؤال

علامات تمييز الفلورسنت مشرقة جدا لأنها الفلورسنت حرفيا. عندما تستخدم لوصف أقلام التظليل, الكلمة “فلوري” ليس مصطلح غامض يعني “مشرق للغاية”. بدلا, هذه الكلمة هي بالضبط, مصطلح علمي يشير إلى أن حبر قلم التمييز يُظهر مضانًا. الفلورسنت هو الظاهرة التي تمتص فيها المادة ضوءًا بلون معين ثم تبعث ضوءًا بلون مختلف بطول موجي أطول. النوع الأكثر لفتًا للانتباه من الفلورسنت ينطوي على امتصاص الأشعة فوق البنفسجية (التي لا يستطيع البشر رؤيتها) والانبعاث اللاحق للضوء في الطيف المرئي (التي يمكن للإنسان رؤيتها). لأن البشر لا يستطيعون رؤية الضوء فوق البنفسجي الأصلي, يبدو جسم الفلورسنت وكأنه يتوهج بشكل غامض من تلقاء نفسه عندما تتم إضاءته فقط بواسطة الأشعة فوق البنفسجية في غرفة مظلمة . لهذا السبب, يمكن للأضواء فوق البنفسجية ومواد الفلورسنت أن تضيف مظهرًا مثيرًا للاهتمام إلى الغرف المظلمة في الحفلات والمناسبات. بما أن أدوات التمييز تحتوي على مواد كيميائية فلورية, العلامات التي تصنعها أدوات التمييز ستبدو وكأنها تتوهج من تلقاء نفسها بشكل مخيف عند وضعها في غرفة مظلمة مع ضوء فوق بنفسجي (منها مثلا. ا “ضوء أسود”).
رسم تخطيطي للحبر الفلورسنت
يعتبر حبر التمييز الفلوريسنت ساطعًا بشكل غير عادي لأنه يحول بعض الضوء فوق البنفسجي الساقط غير المرئي للبشر إلى ضوء مرئي. صورة المجال العام, مصدر: كريستوفر S. بيرد.

عندما تتم إضاءة جسم الفلورسنت بواسطة كل من الضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية (مثل عندما تكون مضاءة بأشعة الشمس), سيظل الجسم يحول الضوء فوق البنفسجي إلى ضوء مرئي. تتم إضافة الضوء المرئي الناتج عن مضان الجسم إلى الضوء المرئي المنعكس عن الجسم. كنتيجة ل, يلاحظ الإنسان جسمًا فلورسنتًا تحت الإضاءة الكاملة ليصبح ساطعًا بشكل غير عادي بدلاً من أن يتوهج بشكل مخيف من تلقاء نفسه. لاحظ أن هذا تأثير جسدي وليس تأثير نفسي. كائن الفلورسنت لا فقط يبدو لتكون أكثر إشراقا. كائن الفلورسنت هو أكثر سطوعًا جسديًا في الطيف المرئي عندما تكون تحت الإضاءة الكاملة مقارنة بغيرها من المصابيح غير الفلورية, كائنات غير متوهجة.

فمثلا, خذ علامة صفراء عادية وعلامة تمييز صفراء تحتوي على مادة كيميائية فلورسنت صفراء ممزوجة بالحبر. ارسم بكلتا العلامتين على ورق أبيض عادي. عندما يسلط الضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية على الورقة, مثل من الشمس أو من المصباح الكهربائي العادي, سيكون حبر علامة الفلورسنت دائمًا أكثر سطوعًا في جزء الضوء المرئي من الطيف من الحبر العادي. علاوة على ذلك, يكون الحبر الفلوري أكثر سطوعًا في الطيف المرئي مما يمكن حسابه بواسطة الضوء المرئي الأصلي الموجود. لهذا السبب, تبدو الأجسام الفلورية تحت الإضاءة الكاملة ساطعة بشكل غير طبيعي. إن تأثير حبر قلم التمييز الذي يظهر ساطعًا بشكل غير طبيعي تحت الإضاءة العادية وتأثير حبر قلم التمييز الذي يتوهج بشكل مخيف عند إضاءته بالأشعة فوق البنفسجية في غرفة مظلمة هما نفس التأثير تمامًا: يحدث التلألؤ عندما تبعث الجزيئات الضوء. تُضاف أحيانًا المواد الكيميائية الفلورية إلى الورق, لوحة الملصق, طلاء, والملابس لجعلها تبدو مشرقة بشكل غير طبيعي. غالبًا ما يسمى الإسفار في هذا السياق بشكل غير رسمي “ألوان النيون” على الرغم من أن الفلورسنت لا علاقة له بعنصر النيون. القميص الذي يشار إليه باسم “النيون الأخضر” ينبغي أن توصف بدقة أكبر كما “نيون الخضراء”.
سترات الفلورسنت عالية الوضوح
تتم إضافة المواد الكيميائية الفلورية إلى سترات عمال البناء لجعلها مشرقة بشكل غير عادي. لاحظ أن شاشات الكمبيوتر لا تظهر مضان, لذا فإن هذه الصورة لا تعكس بدقة السطوع غير المعتاد لهذه السترات. صورة المجال العام, مصدر: لنا. قسم النقل.

لاحظ أن السطوع الزائد لجسم الفلورسنت يرجع إلى تحويل الضوء فوق البنفسجي إلى ضوء مرئي. كما, لن يظهر جسم الفلورسنت ساطعًا بشكل غير طبيعي إلا في حالة وجود ضوء فوق بنفسجي. إذا تم إضاءة الحبر الأصفر العادي وحبر التمييز الأصفر الفلوريسنت فقط بواسطة ليزر أصفر في غرفة مظلمة, سيكون كلاهما مشرقًا بنفس القدر. لاحظ أيضًا أن السطوع الزائد لحبر قلم التمييز يرجع إلى المواد الكيميائية الفلورية الممزوجة به. لن يتم إعادة إنتاج هذا السطوع الإضافي بواسطة الأنظمة التي لا تحتوي على مواد كيميائية فلورية. فمثلا, آلة التصوير لا تحتوي على مواد كيميائية الفلورسنت. وهذا يعني أنه عند عمل نسخة ملونة من مستند يحتوي على علامات تمييز, لن تحتوي العلامات الموجودة في المستند المكرر على مواد كيميائية فلورية. كما, لن تبدو علامات التمييز الموجودة على المستند المكرر مشرقة بشكل غير طبيعي. يعد عمل نسخة ملونة من مستند يحتوي على علامات تمييز طريقة سهلة وملفتة للنظر لمعرفة تأثير مادة الفلورسنت الكيميائية على مظهر الحبر.

على المستوى الجزيئي, يحدث التألق نتيجة قيام الإلكترون بإجراء عدة انتقالات للأسفل بعد إجراء انتقال تصاعدي واحد. عندما يمتص الإلكترون قليلا من الضوء, ينتقل إلى حالة طاقة أعلى داخل الجزيء. عندما ينتقل الإلكترون إلى حالة طاقة أقل, يجب أن تفقد بعض الطاقة ويمكنها القيام بذلك عن طريق انبعاث القليل من الضوء. التردد, وبالتالي اللون, إن الضوء الذي يمتصه أو ينبعثه الإلكترون هو دالة على مدى انتقال الإلكترون على طول مقياس الطاقة. الانتقال الكبير للأسفل يعني أن الإلكترون يجب أن يتخلص من الكثير من الطاقة. وهكذا إذا بعث الضوء, يجب أن يكون للضوء طاقة عالية, الذي يتوافق مع التردد العالي (أكثر نحو الطرف الأزرق/البنفسجي/الأشعة فوق البنفسجية من الطيف). الانتقال البسيط للأسفل يعني أن الإلكترون يحتاج فقط للتخلص من القليل من الطاقة, بحيث يكون الضوء الذي ينبعث منه منخفض الطاقة/منخفض التردد (أكثر نحو الطرف البرتقالي/الأحمر/الأشعة تحت الحمراء من الطيف).

للمواد العادية, يمتص الإلكترون الموجود في الجزيء جزءًا من الضوء الساقط عليه, مما أدى إلى انتقاله إلى الأعلى. ثم ينتقل الإلكترون عائداً إلى حيث بدأ, مما يؤدي إلى قفزة كبيرة إلى الأسفل على مقياس الطاقة مثل قفزتها الأصلية إلى الأعلى. كنتيجة ل, فالضوء الذي ينبعث منه هو نفس لون الضوء الذي يضربه. نشير إلى هذا التأثير على أنه انعكاس قياسي. (يمكن أيضًا امتصاص بعض الألوان الحادثة, بحيث تساوي الألوان المنعكسة الألوان الساقطة مطروحًا منها الألوان الممتصة.) للمواد الفلورسنت, يمتص الإلكترون القليل من الضوء عالي الطاقة مثل الأشعة فوق البنفسجية, وبالتالي فإنه يحدث تحولًا كبيرًا في سلم الطاقة, ولكنه يفقد بعد ذلك بعضًا من طاقته لزيادة اهتزازات الجزيء قبل أن تتاح له فرصة الانتقال مرة أخرى إلى الأسفل وإصدار الضوء. كنتيجة ل, عندما ينتقل الإلكترون أخيرًا إلى الأسفل وينبعث الضوء, لديها طاقة أقل لتخسرها, يقوم بقفزة أصغر للأسفل, وبالتالي فهو ينبعث منه ضوء ذو طاقة منخفضة/تردد أقل. في هذا الطريق, تستطيع الإلكترونات الموجودة في المواد الفلورية مثل حبر التمييز تحويل الأجزاء عالية الطاقة من الضوء فوق البنفسجي إلى أجزاء منخفضة الطاقة من الضوء المرئي عن طريق تحويل بعض طاقة الضوء فوق البنفسجي الساقط إلى اهتزازات جزيئية, والتي تصبح في النهاية حرارة.

ائتمان:HTTPS://wtamu.edu/~cbaird/sq/2015/05/15/what-makes-a-fluorescent-highlighter-marker-so-bright/

‫أضف إجابة