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Luz negra (ART510)

Um efeito de luz bastante comum em festas, bailes, clubes, discotecas, etc. é a luz negra. Trata-se de uma fonte ultravioleta que faz os objetos brilharem no escuro. A montagem de um sistema de luz negra é bastante simples e pode ser implementada com poucos componentes, conforme veremos neste artigo.

Acima da faixa da luz visível, cuja extremidade superior corresponde ao violeta, existe uma forma de radiação invisível para nossos olhos: os raios ultravioletas, conforme mostra a figura 1.

 

A faixa dos raios ultravioletas.
A faixa dos raios ultravioletas.

 

Na sua forma mais penetrante, a radiação ultravioleta é perigosa para os olhos e até pode causa câncer de pele. No entanto, na sua forma mais branda ela é responsável por alguns efeitos interessantes e até decorativos.

É o caso da luz negra ou luz de baile que consiste numa forma de radiação ultravioleta branda. Quando essa radiação incide em determinados materiais como os que possuem sais de cálcio, ocorre o fenômeno da fluorescência.

O objeto absorve a luz ultravioleta (que é invisível) e depois re-emite a radiação mas numa freqüência mais baixa que corresponde à lua visível. Desta forma, conforme mostra a figura 2, o objeto aparece luminoso.

 

O objeto refletindo parte da radiação.
O objeto refletindo parte da radiação.

 

Este efeito é muito usado em salões de festas onde os objetos submetidos à luz negra aparecem luminosos como camisetas, certas fibras, os dentes das pessoas e enfeites feitos justamente com materiais que brilham no escuro.

Existem lâmpadas que emitem a luz ultravioleta branda e que são justamente usadas para enfeitar salões e é delas que vamos tratar a seguir.

 

A lâmpada de Luz Negra

Nas casas especializadas encontramos dois tipos de lâmpadas de luz negra: incandescente e fluorescente.

A lâmpada incandescente não é das mais eficientes e nem ao menos recomendada. O que ocorre é que estas lâmpadas possuem simplesmente uma cobertura, na forma de uma tinta, que bloqueia a parte visível do espectro e deixa passa a parte do ultravioleta, conforme mostra a figura 3.

 

Uma fina camada filtra as ondas e emite somente a ultravioleta.
Uma fina camada filtra as ondas e emite somente a ultravioleta.

 

Como numa lâmpada incandescente a maior parte da radiação emitida se concentra na parte visível e infravermelha, conforme mostra o gráfico de emissão da figura 4, o que sobra para a parte ultravioleta é muito pouco.

 

A faixa ultravioleta emitida por uma lâmpada é pequena.
A faixa ultravioleta emitida por uma lâmpada é pequena.

 

Em outras palavras, o rendimento dessas lâmpadas é muito baixo e o efeito obtido é muito pobre.

No caso das lâmpadas fluorescentes temos um rendimento muito maior. Conforme mostra a figura 5, essas lâmpadas já emitem normalmente a maior parte da radiação na parte do espectro correspondente ao ultravioleta.

 

Nas lâmpadas fluorescente faixa ultravioleta é maior
Nas lâmpadas fluorescente faixa ultravioleta é maior

 

Assim, numa lâmpada fluorescente comum o que existe é uma cobertura de fósforo que converte essa luz para a parte visível do espectro.

No caso da luz negra, basta trocar a cobertura por uma que mantenha a emissão na parte ultravioleta do espectro brando, bloqueando a parte indesejável do espectro.

O resultado é um rendimento muitas vezes maior do que o obtido por uma lâmpada incandescente comum usada para esta finalidade.

 

Montagem

Lâmpadas fluorescentes ultravioleta de "luz negra" podem ser encontradas em potências que vão de 4 a 40 watts.

Para podermos usá-las é preciso um circuito especial que contém um reator e um starter, conforme mostra a figura 6.

 

Esquema elétrico para ligar uma luz negra.
Esquema elétrico para ligar uma luz negra.

 

O aspecto real dos componentes com a montagem é mostrado na figura 7.

 

A montagem na sua forma física.
A montagem na sua forma física.

 

Para a conexão da lâmpada pode ser usada uma luminária comum do tamanho exigido pela potência da lâmpada ou podem ser usados dois conectores de encaixe.

No caso dos conectores de encaixe a lâmpada poderá ser pendurada, utilizando-se qualquer recurso seguro para esta finalidade.

O cabo de conexão à rede de energia deve ser bem isolado.

O reator usado deve ser de acordo com a potência da lâmpada. Será conveniente já comprar o reator e o starter junto com a lâmpada para se garantir que eles são compatíveis.

Da mesma forma que no caso das lâmpadas fluorescentes comuns podemos montar duas lâmpadas numa mesma luminária, usando reator e starter apropriados.

 

Pesquisa

Não é apenas com finalidade recreativa que uma luz negra fluorescente pode ser usada. Nas escolas e na pesquisa existe uma interessante aplicação para a luz negra.

Determinados minerais apresentam fluorescência quando expostos à luz negra (ultravioleta) ou aos raios X.

Uma vitrine contendo estes minerais e iluminada com a luz negra dará um efeito muito bonito aos minérios, conforme mostra a figura 8. Nela vemos diversos tipos de minerais que brilham sob a luz negra com cores que depende das suas características, pois elas determinam qual é o comprimento da onda que vai ser reemitida.

 

Minerais brilhando sob a luz negra
Minerais brilhando sob a luz negra

 

Os estudantes podem coletar minerais e verificar quais apresentam o fenômeno da fluorescência e formar uma coleção que será colocada na vitrine com a luz negra.

 

X1 - Lâmpada fluorescente de luz negra - 4 a 40 W

ST1 - Starter

X2 - Reator

Diversos:

Cabo de força, encaixes para a lâmpada ou luminária, fios, solda, etc.

 

 

 

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