Химия и Химики № 1 2012. Опыты с ультрафиолетовым светом (лампа Вуда)

Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter

Стекло непрозрачно для ультрафиолетовых лучей?

Довольно распространено мнение, что обычное силикатное стекло непрозрачно для ультрафиолетовых лучей. В подтверждение этого свидетельствует факт, что в приборах, предназначенных для работы с ультрафиолетовым излучением, вместо обычного стекла используют кварцевое. Кварцевое стекло, в отличие от обычного, хорошо пропускает ультрафиолетовые лучи. Ртутные лампы (без люминофора и светофильтров), предназначенные для получения ультрафиолетовых лучей, нередко называют "кварцевая лампа", поскольку их стенки сделаны из кварцевого стекла. Кварцевое стекло (особенно - оптическое) получать и обрабатывать намного сложнее, чем, например, оконное стекло: диоксид кремния имеет значительно более высокую температуру плавления (чем шихта для получения обычного стекла), но с этим приходится мириться.

Продемонстрировать, что стекло не пропускает ультрафиолетовые лучи, можно с помощью простого опыта. Поместим на бумагу две одинаковые кучки люминофора, расположенные на равном расстоянии от ультрафиолетовой лампы (лампа черного света). Одну из кучек накроем стеклянной чашкой Петри. Когда мы включим лампу, кучка люминофора, накрытая стеклом, должна светиться менее ярко, поскольку стекло отсекает ультрафиолетовый свет, необходимый для свечения люминофора.

Итак, гасим в комнате свет, включаем ультрафиолетовую лампу.

Смотреть Видео (10 Мб, .avi )

Как видите, результат оказался неожиданным: визуально обе кучки люминофора светились одинаково - и при включенном источнике ультрафиолета, и после его выключения. Это было заметно и в темноте, и при электрическом освещении.

Возможно, стекло было слишком тонким? Сверху чашки Петри положили лист стекла толщиной 5 мм. Этого точно должно хватить.

Результат эксперимента оказался аналогичным: люминофор, накрытый силикатным стеклом, светился так же ярко, как и люминофор, не накрытый стеклом.

Вывод напрашивается сам собой: стекло пропускает ультрафиолетовые лучи [K1]. Не вызывает сомнения, что значительная часть ультрафиолета поглощается стеклом, но той его части, которая все таки проходит, вполне хватает, чтобы возбудить свечение люминофора. Кроме того, люминофор возбуждается не только ультрафиолетовыми, но и видимыми лучами (для которых стекло прозрачно).

Не будем также забывать, что ультрафиолетовое излучение простирается в широком интервале длин волн (от 10 до 380 нм). Свойства ультрафиолетовых лучей с разной длиной волны могут сильно отличаться (в частности - их способность поглощаться разными материалами). Например, ультрафиолет с длиной волны 10-200 нм называют "вакуумный", поскольку он активно поглощается даже атмосферой и с ним приходится работать в вакуумированных приборах.

Комментарии

^К1 Сделайте, пожалуйста, поправку, что обычное стекло пропускает лишь длинноволновую часть УФ спектра. Именно это было доказано опытом. Коротковолновая же часть стеклом задерживается. Здесь график:

Прозрачность распространенных материалов в ультрафиолетовой области