Lo que hace que una “fluorescente” rotulador marcador tan brillante

Pregunta

marcadores de resaltado fluorescentes son tan brillante porque son literalmente fluorescente. Cuando se usa para describir resaltadores, la palabra “fluorescente” no es un término vago que signifique “extra brillante”. Más bien, esta palabra es exacta, término científico que indica que la tinta del marcador exhibe fluorescencia. La fluorescencia es el fenómeno en el que un material absorbe luz de un cierto color y luego emite luz de un color diferente con una longitud de onda más larga.. El tipo más llamativo de fluorescencia implica la absorción de rayos ultravioleta. (que los humanos no pueden ver) y la posterior emisión de luz en el espectro visible (que los humanos pueden ver). Porque los humanos no pueden ver la luz ultravioleta original, un objeto fluorescente parece brillar misteriosamente por sí solo cuando está iluminado solo por rayos ultravioleta en una habitación oscura . Por esta razón, las luces ultravioleta y los materiales fluorescentes pueden agregar un aspecto intrigante a las habitaciones oscuras en fiestas y eventos. Dado que los iluminadores contienen productos químicos fluorescentes, las marcas hechas por los resaltadores parecerán brillar inquietantemente por sí solas cuando se coloquen en una habitación oscura con luz ultravioleta (por ejemplo. una “luz negra”).
diagrama de tinta fluorescente
La tinta del resaltador fluorescente es inusualmente brillante porque convierte parte de la luz ultravioleta incidente que es invisible para los humanos en luz visible.. Imagen de dominio público, fuente: Christopher S. Baird.

Cuando un objeto fluorescente se ilumina tanto con luz visible como con luz ultravioleta (como cuando está iluminado por la luz del sol), el objeto seguirá convirtiendo la luz ultravioleta en luz visible. La luz visible creada por la fluorescencia del objeto se suma a la luz visible reflejada por el objeto.. Como resultado, un ser humano observa que un objeto fluorescente que está completamente iluminado es inusualmente brillante en lugar de brillar inquietantemente por sí solo. Tenga en cuenta que este es un efecto físico y no un efecto psicológico. Un objeto fluorescente no solo parecer para ser más brillante. Un objeto fluorescente es físicamente más brillante en el espectro visible cuando está bajo iluminación completa que otros no fluorescentes, objetos que no brillan.

Por ejemplo, tome un marcador amarillo normal y un marcador resaltador amarillo que contenga un químico fluorescente amarillo mezclado con la tinta. Dibujar con ambos rotuladores sobre papel blanco normal. Cuando la luz visible y la luz ultravioleta brillan sobre el papel, como del sol o de una bombilla normal, la tinta del marcador fluorescente siempre será más brillante en la porción de luz visible del espectro que la tinta normal. además, la tinta fluorescente es más brillante en el espectro visible de lo que puede explicarse por la luz visible original presente. Por esta razón, los objetos fluorescentes bajo plena iluminación parecen anormalmente brillantes. El efecto de la tinta del resaltador que aparece anormalmente brillante bajo iluminación normal y el efecto de la tinta del resaltador que brilla inquietantemente cuando es iluminada por una luz ultravioleta en una habitación oscura son exactamente el mismo efecto.: fluorescencia. Los productos químicos fluorescentes también se agregan a veces al papel., cartulina, pintura, y ropa para que parezcan anormalmente brillantes. La fluorescencia en este contexto a menudo se denomina informalmente “colores neon” aunque la fluorescencia no tiene nada que ver con el elemento neón. Una camisa que se conoce como “verde neón” debería describirse con mayor precisión como “verde fluorescente”.
chalecos fluorescentes de alta visibilidad
Se agregan productos químicos fluorescentes a los chalecos de los trabajadores de la construcción para hacerlos inusualmente brillantes. Tenga en cuenta que los monitores de computadora no exhiben fluorescencia, por lo que esta imagen no reproduce fielmente el brillo inusual de estos chalecos. Imagen de dominio público, fuente: NOSOTROS. Departamento de transporte.

Tenga en cuenta que el brillo adicional de un objeto fluorescente se debe a su conversión de luz ultravioleta en luz visible.. Como tal, un objeto fluorescente solo aparecerá anormalmente brillante si hay luz ultravioleta presente. Si la tinta amarilla normal y la tinta de resaltador amarillo fluorescente se iluminan solo con un láser amarillo en una habitación oscura, ambos serán igualmente brillantes. También tenga en cuenta que el brillo adicional de la tinta del resaltador se debe a los productos químicos fluorescentes que se mezclan en. Este brillo extra no será reproducido por sistemas que no tengan químicos fluorescentes. Por ejemplo, una fotocopiadora no contiene productos químicos fluorescentes. Esto significa que cuando hace una fotocopia en color de un documento que contiene marcas de resaltado, las marcas en el documento duplicado no contendrán productos químicos fluorescentes. Como tal, las marcas de resaltado en el documento duplicado no se verán extrañamente brillantes. Hacer una fotocopia a color de un documento que contiene marcas resaltadas es una manera fácil y sorprendente de ver el efecto que tiene el químico fluorescente en la apariencia de la tinta..

A escala molecular, la fluorescencia es causada por un electrón que hace varias transiciones hacia abajo después de hacer una sola transición hacia arriba. Cuando un electrón absorbe un poco de luz, pasa a un estado de mayor energía dentro de la molécula. Cuando un electrón pasa a un estado de menor energía, debe perder algo de energía y puede hacerlo emitiendo un poco de luz. La frecuencia, y por lo tanto color, de la luz que es absorbida o emitida por el electrón es una función de cuán lejos transita el electrón a lo largo de la escala de energía. Una gran transición hacia abajo significa que el electrón debe deshacerse de mucha energía.. Así si emite luz, la luz debe tener alta energia, que corresponde a alta frecuencia (más hacia el extremo azul/violeta/ultravioleta del espectro). Una pequeña transición hacia abajo significa que el electrón solo necesita deshacerse de un poco de energía., para que la luz que emita sea de baja energía/baja frecuencia (más hacia el extremo naranja/rojo/infrarrojo del espectro).

Para materiales regulares, un electrón en una molécula absorbe un poco de la luz que incide sobre él, haciendo que haga una transición hacia arriba. Luego, el electrón hace una transición de regreso a donde comenzó., haciendo un salto hacia abajo tan grande en la escala de energía como su salto hacia arriba original. Como resultado, la luz que emite es del mismo color que la luz que le incide. Nos referimos a este efecto como reflexión estándar.. (Algunos de los colores incidentes también pueden ser absorbidos, de modo que los colores reflejados son iguales a los colores incidentes menos los colores absorbidos.) Para materiales fluorescentes, el electrón absorbe un poco de luz de alta energía como la ultravioleta, y por lo tanto hace una gran transición hacia arriba en la escala de energía, pero luego pierde parte de su energía al aumentar las vibraciones de la molécula antes de que tenga la oportunidad de volver a descender y emitir luz.. Como resultado, cuando el electrón finalmente hace la transición hacia abajo y emite luz, tiene menos energía que perder, hace un pequeño salto hacia abajo, y por lo tanto emite luz de menor energía/menor frecuencia. De este modo, Los electrones en los materiales fluorescentes, como la tinta de los resaltadores, pueden transformar fragmentos de luz ultravioleta de alta energía en fragmentos de luz visible de baja energía al convertir parte de la energía de la luz ultravioleta incidente en vibraciones moleculares., que finalmente se convierte en calor.

Crédito:https://wtamu.edu/~cbaird/sq/2015/05/15/what-makes-a-fluorescent-highlighter-marker-tan-brillante/

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