Що світиться в ультрафіолетовому світлі. Холодне світло: фізика люмінесценції

Пошук слідів крові на різних поверхнях, і навіть знаряддях скоєння злочину – це з основних завдань, з вирішенням яких зіштовхуються співробітники експертно-криміналістичних центрів і відділів. При цьому далеко не завжди сліди крові можуть бути ідентифіковані візуально. Вони можуть бути змиті або мати мікроскопічні розміри, що потребує використання специфічних методів їх пошуку, зокрема ультрафіолетового світла.

Другою сферою застосування ультрафіолетових ліхтарів є пошук підранків тварин по кривавому сліду мисливцями. Т.к. на рослинність чи землі вночі її дуже складно замінити.

Як світиться кров в ультрафіолеті

Відповідаючи на запитання про те, чи світиться крові в ультрафіолеті, відразу необхідно зазначити, що дана біологічна рідина не флуоресціює під впливом УФ променів. Кров повністю поглинає весь спектр ультрафіолету, набуваючи абсолютно чорного кольору. Саме через цю причину на різних спеціалізованих форумах можна зустріти негативні відгукипро ліхтарі (люди очікують, що вона почне світитися), призначених для пошуку крові. А чорний колір крові - це теж результат. Т.к. всі інші поверхні (трава, рослинність, земля, листя) ультрафіолетове світло відбиває. Тобто. будуть добре помітні ЧОРНІ сліди крові на сіро-синьо-білій поверхні лісу. Тому можна відповісти ТАК, уф ліхтарик може допомогти знайти підранка. Але не так, як цього чекає багато хто, надивившись фільмів. До речі про це пояснимо нижче.

Але як і чому в такому разі для ідентифікації крові у кримінології всього світу використовується ультрафіолет?

Насправді ідентифікація крові виконується за допомогою спеціального методу, суть якого полягає в обробці передбачуваних місць її слідів. спеціальним складом- Люмінолом. Ця органічна сполука здатна вступати в реакцію з гемоглобіном, яка і призводить до флюоресценції блакитного відтінку. Саме тому кров, оброблена таким складом, світиться в ультрафіолеті. Варто зазначити, що даний метод забезпечує можливість виявити навіть найнезначніші за розміром і замиті засобами для чищення сліди крові, оскільки повністю стерти їх практично неможливо.

Ще одна особливість пошуку крові ультрафіолетом полягає у короткостроковому опроміненні її слідів. Справа в тому, що УФ опромінення руйнує ДНК, що знаходяться в крові, що призводить до неможливості її подальшого дослідження. Саме тому, при отриманні позитивної реакції, вплив UV світлом на кров припиняється, а її зразки беруться для подальших лабораторних досліджень.

У каталозі нашого інтернет-магазину представлений широкий вибір професійних криміналістичних та мисливських УФ-ліхтарів для виявлення слідів крові. Кожна пропонована модель розроблена на базі оригінальних високоякісних комплектуючих та відповідає всім сучасним стандартам. Можливі оптові поставки ліхтариків до криміналістичних центрів та спеціалізованих лабораторій.

Більшість людей під час запитання «Що таке люмінесценція?» згадують люмінесцентні газорозрядні лампи. Справді, це одне з найвідоміших застосувань яскравого (у буквальному сенсі) фізичного явища, а саме фотолюмінесценції (збудження світлом). У скляні трубкизнаходяться пари ртуті, що збуджуються електричним розрядом і випромінюють в ділянці ультрафіолету. Нанесене на стінки трубки покриття – люмінофор – переводить ультрафіолет у видиме людським оком випромінювання. Залежно від типу люмінофора колір свічення може бути різним – це дає можливість випускати лампи не лише «холодного» та «теплого» світла, а й різних кольорів- червоного, синього та ін. Енергозберігаючі лампи, що з'явилися останнім часом, перевершують лампи розжарювання в області видимого світла, - це ті ж люмінесцентні лампи, тільки сильно зменшені завдяки мініатюризації електроніки. Інший різновид люмінесценції - катодолюмінесценція. Саме вона лежить в основі електронно-променевих трубок: люмінофор, що покриває екран, світиться під дією пучка електронів. Рентгенолюмінесценція, наприклад, використовується під час проведення флюорографії — покритий люмінофором екран світиться під дією рентгенівського випромінювання.

Згідно з визначенням, наведеним у Фізичній енциклопедії, люмінесценція випромінювання, що є надлишком над тепловим випромінюванням тіла і триває протягом часу, що значно перевищує період світлових коливань. Перша частина визначення відокремлює люмінесценцію від теплового рівноважного випромінювання і показує, що це поняття застосовується тільки до сукупності атомів (молекул), що перебувають у стані, близькому до рівноважного. При сильному відхиленні від рівноважного стану говорити про теплове випромінювання чи люмінесценцію немає сенсу. У видимій області спектра теплове випромінювання стає помітним лише за температури тіла у тисячі градусів, тоді як люмінесцувати у цій галузі може при будь-якій температурі, тому люмінесценцію часто називають холодним світінням. Друга частина визначення (ознака тривалості) було введено С.І. Вавіловим, щоб відокремити люмінесценцію від різних видіврозсіювання, відображення, параметричного перетворення світла, гальмівного випромінювання та випромінювання Черенкова-Вавілова. На відміну від розсіювання світла, при люмінесценції між поглинанням та випромінюванням відбуваються проміжні процеси, тривалість яких більша за період світлової хвилі. Внаслідок цього при люмінесценції втрачається кореляція між фазами коливань поглиненого та випромінюваного світла.

Швидко та повільно

Після припинення порушення люмінесценція згасає. Якщо це відбувається швидко, процес відносять до флюоресценції (від назви мінералу флюориту, у якого було виявлено це явище), а якщо світіння триває тривалий час — то до фосфоресценції. Флюоресценцію під дією світла (видимого та УФ) можна часто спостерігати у побуті — світяться барвники маркерів, покриття дорожніх знаків та тканини спецодягу. Саме флюоресценція відповідає за те, що свіжопрана біла сорочка здається на яскравому. сонячному світлу"біліше білого". І цей ефект не психологічний. Просто порошки містять спеціальні речовини, оптичні відбілювачі, які під дією ультрафіолету випромінюють видиме світло (зазвичай у синьо-фіолетовій області). Цим пояснюється і те, що білий одяг світиться під впливом УФ-ламп в дискотеках. Повільно загасаюча люмінесценція (фосфоресценція) також дуже поширена в побуті — згадайте циферблати годинника та стрілки інших приладів (а також екрани старих осцилографів).


Та інші

Крім вищезгаданих різновидів існують радіолюмінесценція - під дією проникаючої радіації (застосовувалася в сцинтиляційних лічильниках), хемілюмінесценція під дією хімічних реакцій(що включає біолюмінесценцію), кандолюмінесценція (при механічних впливах), ліолюмінесценція (при розчиненні кристалів), електролюмінесценція (під дією електричного поля) тощо. Деякі з них цілком знайомі читачам. Наприклад, світіння білого фосфору – результат хемілюмінесценції: окислюючись під дією кисню повітря, світяться пари фосфору. Окисленням пояснюється і свічення пластикових «ліхтариків» — хімічних джерел світла, тільки там використовуються не фосфор та кисень, а органічний барвник та перекис водню.


Секретних написів немає

Люмінесценція під дією ультрафіолету активно застосовується для автентифікації різних документів, бланків і банкнот. Наразі практично у будь-якого касира під рукою знаходиться апарат з УФ-лампою для перевірки грошових купюр. Цей спосіб застосовується з початку XX століття Роберт Вуд, знаменитий американський фізик, експериментував з ним ще в кінці Першої світової війни. Ось як описує це сам Вуд у книзі свого біографа Вільяма Сібрука Роберт Вуд. Сучасний чарівник фізичної лабораторії»:

…Вони [Бюро головного цензора Британського військово-морського флоту] гордо заявили мені, що винайшли папір, на якому неможливо зробити «невидимий» таємний запис. Її продавали у всіх поштових відділеннях, і листи, написані на ній, можна було не піддавати жодним випробуванням. Цей папір став дуже популярним, оскільки листи не затримувалися цензурою. Це був звичайний поштовий папір, на якому були надруковані часті паралельні лінії, рожеві, зелені та блакитні. Червона фарба розлучалася у воді, зелена у спирті, а блакитна у бензині. На око папір здавався сірим. Так як практично будь-яка рідина, в якій розчинене невидиме чорнило, відноситься до одного з цих трьох класів, одна з кольорових ліній розчиниться в безбарвній рідині, що стікає з пера, і з'являться сліди напису. Я згадав, що китайські білила виходять чорними, як вугілля, на фотографіях, зроблених в ультрафіолетових променях, і сказав: «Припустимо, що я написав би на ній тонкою паличкою китайськими білилами — тоді жодна з ліній не розчиниться, і все ж таки напис можна прочитатиме, якщо сфотографувати папір».


Мітки, нанесені невидимим чорнилом, що світяться в ультрафіолеті, дуже часто застосовуються для визначення справжності різних документів. Та й сам папір, як правило, містить волокна, що світяться в ультрафіолеті.

«О ні, — відповіли вони, — ви можете писати на ній навіть зубочисткою чи скляною паличкою без жодної фарби. Кольорові лінії зроблені трохи м'якими або липкими, так що вони змажуться і вийдуть темно-сірі літери. Ось вам скляна паличка - спробуйте самі! (…)

Я сказав: Добре. Все ж таки я спробую. Принесіть мені штамп і трохи вазеліну». Мені принесли великий, гладкий, чистий штамп військової цензури. Я натер його вазеліном, потім добре витер хусткою, поки він не перестав залишати сліди на папері. Потім я щільно притиснув його до «шпигунного» паперу, не даючи зісковзувати вбік.


«Чи можете ви знайти тут напис?» - Запитав я.

Вони випробували папір у відбитому та поляризованому світлі і сказали: «Тут нічого немає».

«Тоді освітлюємо її ультрафіолетовими променями». Ми взяли її в кабінку і поклали перед моїм чорним віконцем. На папері яскравими блакитними літерами, начебто до неї доклали штамп, намазаний чорнилом, світилися слова: «Секретних написів немає».

Людство з давніх-давен намагалося винайти невидимі або, як їх ще називають, симпатичні чорнила, які не видно оку у звичайних умовах, зате починають виявлятися після впливу на них яких-небудь хімічних елементів, нагрівання, ультрафіолетових променів. Вони використовувалися для надсилання таємних повідомлень, збереження важливої ​​інформації, секретного листування.

У давнину це були загальнодоступні речовини, які можна було знайти у кожному будинку. Наприклад, великим успіхом користувався тайнопис, який здійснюється за допомогою молока, лимонного соку, рисового відвару, воску, яблучного та цибульного соку, соку брукви. Пізніше з'явилися варіанти виготовлення симпатичного чорнила за допомогою таблеток аспірину, мідного купоросу, йод, пральний порошок.

Сучасне ультрафіолетове чорнило

Наука не стоїть на місці, тому в наш час уже нікого не здивуєш невидимим чорнилом, виготовленим промисловим шляхом. Великою популярністю користуються склади, що світяться під ультрафіолетовими лампами. У продажу є навіть ручки з ультрафіолетовим чорнилом, які можна знайти в магазинах шпигунських штучок.

Альтернативою такій ручці можуть стати невидимі антипідробні фарби та пігменти. Вони є порошкоподібними речовинами, якими можна маркувати банкноти, цінні папери, одяг. При денному освітленні порошок повністю невиразний, зате в ультрафіолетовому світлі стає помітна кожна крупинка або порошку.

Як зробити невидиме флуоресцентне чорнило в домашніх умовах

Як хороше флуоресцентне чорнило можна використовувати звичайний пральний порошок, До складу якого входять оптичні відбілювачі. Розвівши порошок невеликою кількістю води можна починати писати таємне послання. Висохлий розчин не залишить відбитків на папері, зате буде чудово у світлі ультрафіолетової лампи.

Також можна придбати окремо. Як правило, їх використовують для надання білизни з синюватим відтінком одягу, тканин, паперу, призначеного для друку принтера. Також порошок можна використовувати для створення симпатичного чорнила. Таке чорнило проявляється на всіх типах паперу.

Ще один спосіб виготовити невидиме чорнило – використання таблеток аспірину та спирту. У невеликій кількостіспирту слід розчинити 2-3 таблетки аспірину. Якщо в ході розчинення залишився осад, рідину слід процідити. Після цього можна братися до тайнопису. Світиться таке чорнило не на всіх типах паперу, цей спосіб не застосовується, якщо ви писатимете на принтерному папері.

Також для приготування чорнила можна використовувати такі препарати, які можна спробувати придбати в аптеці:

  • куркумін;
  • хінін сульфат;
  • тріпофламін.

Можна застосовувати також натрієву сіль флуоресцину, проте її рідний колір може виділятися на білому папері після нанесення, тому такі чорнила не відносяться до невидимих.

Інфекційне захворювання, викликане грибком дерматофітом, називається лишаєм. Мікроскопічні організми живуть на шкірі, а саме у волосяних фолікулах. Грибок, відповідальний за стрижучий лишай, знаходиться в грунті, тому кішки і велика рогата худоба найчастіше заражаються ним. Спори зберігаються навколишньому середовищідо двох років навіть на садових інструментах, взуття, килимові доріжки.

Діти, які пробують все руками, а іноді на зуб, зазнають інфекції через слабку імунну систему. Людям хвороба передається через свійських тварин чи то від інфікованого оточення. Епідермофітія стоп і паху найчастіше поширюються на громадських роздягальнях і басейнах.

Лишай проявляється невеликим ураженням із лускатою шкірою в центрі. Поступово він розростається, спричиняючи випадання волосся. Вогнища не завжди мають форму кола, а волосся не завжди випадає повністю. Облисіння може супроводжуватися почервонінням та запаленням. Волосся може зростати навіть під час присутності інфекції на тілі, тому зникнення лисин не вказує на лікування.

Для діагностики потрібні точніші методи. Дерматологи найчастіше вивчають патологічні зміни на шкірі під лампою Вуда, щоб вибрати подальший напрямок обстежень або підтвердити власні припущення.

Флуоресцентна лампа

Лампа Вуда - інструмент для діагностики, при якій уражена шкіра під дією чорного світла викликають певне світіння. Чорне світло є невидимими неозброєним оком хвилями в ультрафіолетовому спектрі, які в темряві світяться фіолетовим.

Традиційна лампа Вуда оснащувалась ртутним покриттям для випромінювання хвилі 320-450 нм і була винайдена в 1903 фізиком Робертом Вудом. Сучасні джерела чорного світла розробляються на основі люмінесцентних, ртутних, світловипромінюючих ламп, діодів або ламп розжарювання. Саме темно-синє покриття на трубі відфільтровує більшу частину хвиль видимого світла.

Люмінесцентна діагностика

Щоб продіагностувати шкірні проблеми під лампою Вуда, необхідно виконати кілька кроків:

  1. Шкіру вимити, очистити від макіяжу, зволожуючих кремів та іншої косметики, так як вона може викликати хибно-позитивний результат.
  2. Лампу увімкнути для прогрівання на хвилину.
  3. Вимкнути у кабінеті світло та зашторити вікна, щоб створити темряву.
  4. Коли зір адаптується до темряви, спрямуйте світло лампи на шкіру на відстані 10-30 см.

Флуоресцентний колір дозволяє виявити пігментовані чи депігментовані плями.

Нормальна здорова шкіра світиться легким блакитним кольором, потовщені ділянки проявляються білим, а жирні – жовтим, зневоднена шкіра стає пурпурною.

Щоб відрізнити від інших шкірних уражень заразний лишай, використовується лампа Вуда. Результат тесту є позитивним, якщо пігментація стає більш вираженою і натомість тесту.

Особливості світіння

Флуоресцентний чорний колір стає видимим, коли колаген чи порфірини поглинають його та випромінюють у хвилях видимого спектру. Нитки, волосся, препарат та залишки мила на шкірі також можуть флуоресціювати.

Яким кольором лишай світиться під ультрафіолетом при різних патологіях шкіри:

  1. Збільшення пігментації (мелазма, післязапальна пігментація). Вогнища ураження мають чіткі межі під світлом лампи через збільшення рівня меланіну у клітинах.
  2. Втрата пігментації (вітіліго, бульбовий склероз, гіпомеланоз) має бути виявлена ​​у світлошкірих людей. Вогнища світитимуться яскраво-блакитним (іноді жовтувато-зеленого) через накопичення біоптеринів. Ділянки із зменшенням потоку крові не змінюються під світлом.
  3. Висівкоподібний лишай являє собою постійні висипання, що злегка лущиться, на передній частині грудей і спині, викликані грибками. Під світлом лампи світяться помаранчевим або жовтим. Різнобарвний лишай порушує пігментацію під дією грибка, і його плями стають більш вираженими під ультрафіолетом.
  4. При фолікуліті, викликаному дріжджами маласезія, волосяні фолікули випромінюють блакитно-біле світло.
  5. Світіння при стригучому лишаї залежить від виду грибкової інфекції: при мікроспорії воно синьо-зелене (М canis, М. audouinii, М distortum), а при трихофітії – блідо-блакитне. Грибкові інфекції, спричинені іншими організмами, не флуоресціює
  6. Еритразма, викликана коринебактеріями, супроводжується пігментованим висипом у складках шкіри, які забарвлюються в коралово-рожевий колір.
  7. Плоский лишай діагностується за появою білувато-жовтих плям.
  8. Рожевий та оперізувальний лишай обстежується за допомогою лампи Вуда тільки для диференціальної діагностики. Вірус герпесу підтверджується виявленням ДНК методом полімеразної ланцюгової реакції в рідині, яка береться з бульбашок висипки. Запальні процеси підсвічуються білим кольором, що може говорити про реакцію імунітету на віруси чи бактерії.

Лампа Вуда спрямовує діагностику у потрібне русло. Найбільш заразним видом грибка, що викликає лишай, є мікроспорум. Щоб підтвердити зараження, проводиться бакпосів у лабораторних умовах, що потребує щонайменше 10-14 днів. Тому як спосіб експрес-діагностики виступає люмінесцентна лампа з фільтром Вуда.

Свіжі осередки стригучого лишаю на волоссі можуть не виявлятися за допомогою лампи, оскільки ознаки ураження незначні. Дерматолог рекомендує видалити волосся з передбачуваної ділянки зараження, щоб вивчити коріння. Навіть після загибелі грибка волосся продовжує світитися.

Правила діагностики

Лампа Вуда допомагає виявити вогнища позбавляючи гладкої шкіри, волосся, нігтів, брів. Дерматолог використовує захисну маску або окуляри, що захищають зір від прямого випромінювання лампи. Пацієнта попросять заплющити очі. Процедура триває в середньому 1-2 хвилини, не потребує додаткових дій пацієнта. Іноді використовують мікроскоп для детального вивчення стану шкіри.

Необхідно пам'ятати, що люмінесцентне обстеження лише доповнює основну діагностику, що дозволяє запідозрити певне захворювання.

Так світиться білим вогнище означає запалення, вітіліго, кандидоз, системний червоний вовчак. Тому диференціальна діагностика вимагає взяття зіскрібка та аналізу матеріалу під мікроскопом.

Ідентифікувати відтінок тієї чи іншої патології здатне досвідчене око дерматолога. У домашніх умовах лампа Вуда здатна спростувати або підтвердити необхідність звернення до лікаря з появою висипу на тілі чи голові.

Лікування ультрафіолетом

Якщо грибкові інфекції можна діагностувати ультрафіолетовими лампами, інші шкірні поразки піддаються однойменне фізіотерапії. Вірус герпесу, який провокує появу лишаю, що оперізує, чутливий до ультрафіолету. Тому дерматологи застосовують фізіотерапевтичні процедури, які сприяють поступовому зникненню плям. Рожевий лишай можна вилікувати самостійно навіть у солярії, якщо він не піддається терапії та схильний до рецидивів.

Виявивши помилку на сторінці, виділіть її та натисніть Ctrl+Enter

Ультрафіолетова лампау кімнаті

Кілька років тому, коли я вперше ввімкнув лампу чорного світла у темній лабораторії, у мене виникло відчуття нереальності та навіть фантастичності навколишнього оточення. Більшість речей так і залишилися темними - вони лише трохи відбивали слабке фіолетове світло лампи.

Проте деякі предмети, непомітні при денному світлі, яскраво спалахнули. різними кольорами. Найбільше було синього. Синім світилися білі дроти та безбарвна ПВХ трубка, ПЕТФ пляшки та пластикове відро. Папір став яскраво-білим, із синюватим відтінком, помаранчевий пластик став ще яскравішим. Світилися кольорові наклейки, які використовувалися як етикетки. Світилися білий халат, сорочка та деякі частини светра.

Нещодавно спробував провести експерименти з УФ лампою будинку (через відсутність лабораторії). Враження виявилися зовсім інші. Якщо у лабораторії стіни були покриті кахельною плиткоюі побілені, то будинки стіни та стеля були обклеєні шпалерами.

Частина шпалер були паперовими – папір світився в УФ, натомість плями клею, фарби та інших забруднень – немає. В результаті кімната виглядала неестетично: малопомітні при денному та електричному світлі забруднення виступали на перший план - темні плями на тлі, що світиться. Темно-коричневі меблі в ультрафіолетовому світлі здавались світло-коричневими, негарними.

Масляна фарба у ванній виглядала відверто страшно, зате в самій ванній я помітив яскраві сині плями - вони світилися майже, як люмінофор. Виявилося, що це застиглі шматочки водоемульсійної фарбивід якої я мив цебро. Фарба виглядала білою, але яскраве свічення в УФ свідчило, що насправді жовта фарба, білий колірїй надає кінська доза оптичних відбілювачів.

Неприємним сюрпризом виявилося те, що котячі мітки в ультрафіолетових променях світилися зеленим: стало ясно, що багато навколишніх предметів доведеться ретельно мити.

Фотографувати навколишнє оточення не було жодного бажання, тому приступив до експериментів. Більшість дослідів проводив у темній кімнатідеякі - при електричному світлі.

У минулих експериментах фарфорова ступка, яку я фотографував в УФ світлі в лабораторії, виглядала темно-фіолетовою (тобто вона просто відображала тьмяні фіолетові промені лампи).

Виявилося, що білі фарфорові тарілки поводяться аналогічно, але з'ясувалося і істотна відмінність. Візуально тарілки виглядають майже чистими, але варто увімкнути лампу чорного світла і на тарілці ставали помітні залишки забруднень. миючого засобу: фарфор не світився, а забруднення та/або миюче світилися зеленим.

Внутрішня сторона кисті руки виглядала в ультрафіолетових променях світлою, зате зовнішня – темною (як у негра) – світилися лише нігті. На фотографіях різницю видно дуже чітко, т.к. в разі зовнішньої сторонипензля експозиція була значно довшою.

Екран монітора (з променевою трубкою) світився в ультрафіолетовому промені зеленим, причому не особливо інтенсивно. Це не дивно, оскільки люмінофори, нанесені на екран кінескопа, розраховані на світіння під дією пучка електрона, а не м'яких ультрафіолетових променів.

Іграшкова миша, виготовлена ​​з тканини, виглядала в ультрафіолетовому світлі значно красивіше - деякі ділянки яскраво світилися. Світло було помітне навіть при електричному світлі.

Безбарвна ПЕТФ пляшка світилася в ультрафіолеті синім – настільки яскраво, що це було добре помітно і при увімкненому електричному освітленні.

Але найбільш яскраво світилася безбарвна трубка ПВХ - вона буквально горіла синім, як люмінесцентна лампа. Не викликає сумніву наявність оптичних відбілювачів.

Поділитися