Välkommen till Resurscentrums frågelåda!

 

Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning
(tips för sökningen).
Använd diskussionsforum om du vill diskutera något.
Senaste frågorna. Veckans fråga.

6 frågor/svar hittade

Ljud-Ljus-Vågor [20266]

Fråga:
Hej, jag undrar hur UV-pärlorna fungerar. Vad är det för kemisk process inne i pärlan ? Vad är det för molekyler som reagerar, hur? Tacksam för svar.
/Elisabeth B

Svar:
Ögat är inte känsligt för UV-strålning. Man använder därför olika fysikaliska effekter för att detektera UV-strålning. Det vanligaste för t.ex. sedlar, passagekontroller, vita LED-lampor och lysrör är fluorescens, se fråga 2439 . UV-pärlorna fungerar emellertid lite annorlunda eftersom de använder sig av en annan effekt: fotokromism.

Fotokromism definieras som en reversibel omvandling av en kemisk molekyl mellan två olika tillstånd med olika absorptionsspektra. Förändringarna kommer oftast till stånd genom att molekylen absorberar ljus och i synnerhet UV-ljus. Processen är ganska komplex men beskrivs detaljerat i länk 1 nedan och Photochromism .

Ett föremål som belyses med vitt ljus kan absorbera vissa våglängder. De våglängder som inte absorberas ger tillsammans den färg vi uppfattar.

Vid fluorescens är det alltså det av UV-ljuset exciterade tillståndet som sönderfaller genom att skicka ut en foton med lägre energi. Vid fotokromism påverkas absorptionsbanden så att pärlan ändrar färg. Det räcker alltså inte med UV-ljus. För att se pärlans färg måste man även belysa den med vitt ljus. Om man använder solen som källa till UV-strålningen får man ju det vita ljuset "på köpet".

Länk 2 innehåller förslag till experiment med UV-pärlor.
/Peter E

Nyckelord: UV-ljus [11]; fluorescens [6]; färg/färgseende [30];

1 http://www.bioscience-explained.org/SEvol3_2/pdf/uvpearlsve.pdf
2 http://snacks.fysik.org/showSnack.asp?id=80

*

Elektricitet-Magnetism [12571]

Fråga:
Hur fungerar lysdioder med vitt ljus?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Det blir allt vanligare med vita lysdioder i olika sammanhang. Hur är de konstruerade för att kunna ge ett så intensivt sken? Förklarar konstruktionen det höga priset?
/Mats A, Stockholm

Svar:
Funktionaliteten hos en lysdiod beskrivs bra i Dioder . Wikipedias artikel Led innehåller mycket information och bra länkar.

För att få vitt ljus kan man ha flera lysdioder av olika färg (röd, grön, blå). Dessa kan då blandas till en godtycklig färg, inklusive vitt.

För att ersätta glödlampor använder man ofta fluorescens för att göra om blått ljus (som har det högsta energiinnehållet) till andra färger. Detta är samma metod som används i lysrör och lågenergilampor. Bilden nedan (från Wikipedia-artikeln ovan) visar hur spektrum ser ut. Den smala toppen vid 450 nm är det blå ljuset från dioden och den breda fördelningen vid längre våglängder från fluorescensen gör att ljuset uppfattas som någotsånär vitt.

Det finns två fördelar med att använda lysdioder för belysning. För det första håller de mycket längre (c:a 100000 timmar jämfört med c:a 1000 timmar för en glödlampa och c:a 10000 timmar för ett lysrör). För det andra går nästan 100% av den elektriska energin till produktion av ljus. För en glödlampa är denna effektivitet mindre än 5% - mer än 95% blir värme. För fluoriserande vita lysdioder har man lite förluster som uppkommer när man skiftar det blå ljuset till ljus med lägre energi (längre våglängd) - effekten kallas Stokes-förskjutning, se Stokes_shift .

Vad gäller priset så finns nog ett antal förklaringar. Dels är lysdioder som ger blått ljus (som behövs för att göra vitt ljus) svåra att tillverka. Lysdioder tillverkas under extremt rena förhållanden, för att materialen inte skall kunna ta skada av störande partiklar som försämrar deras funktion. Sedan är produkterna relativt nya - med mer konkurrens kommer de säkert att bli billigare. Dessutom kommer man säkert snart på hur man skall tillverka dem billigare.

PS 7/10/2014:
Nobelpris i fysik 2014 för blå lysdioder, se länk 1.



/Peter E

Se även fråga 1677

Nyckelord: Illustrerad Vetenskap [17]; lysdiod [12]; glödlampa [18]; fluorescens [6]; #ljus [63];

1 http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2014/press.html

*

Ljud-Ljus-Vågor [12208]

Fråga:
Jag undrar hur farlig ultraviolet strålning är. Vad beror fluorecens och fosforecens på?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Hej. Jag undrar hur farlig ultraviolet strålning är. Jag letar mineral och även fluoricerande och jag har då en UV-lampa till hjälp. Men det är väl skadligt för synen och det orsakar väl hudcancer? Men man har ju sådana på till exempel discon så hur farligt är det egentligen?

Vad beror för övrigt Fluorecens och Fosforcens på? Det låter som Fluor och Fosfor men långt ifrån alla till exempel fluoricerande mineral innehåller just Fluor. Väldigt bra sida/Thor
/Thor P, Valla, Katrinaholm

Svar:
Hej Thor! Mycket intressanta frågor du ställer!

Ultraviolett strålning är elektromagnetisk strålning vars våglängd är kortare än det synliga ljusets, se nedanstående figur. Den som utsätts för strålning kan drabbas av så kallad snöblindhet (se Snöblindhet ) och långvarig överexponering är en stor riskfaktor för hudcancer (se Malignt_melanom ).

Farligheten hos UV-strålning beror helt på hur stark lampan är och hur du riktar den. Om du riktar den mot marken och inte mot ansiktet är det inte farligt om det är en standardlampa som säljs fritt i Sverige. UV-ljuset reflekteras ganska dåligt.

Fluorescens och fosforescens är nästan samma sak, men fosforescens har större fördröjning. Vad som sker är att UV-ljus exciterar atomer till ett exciterat tillstånd. Detta sönderfaller genom att sända ut ljus av längre våglängd (mindre energi).

Fluorescens kommer av fluorit (flusspat, CaF2) som uppvisar effekten. Fosforescens kommer av fosfor eftersom en viss sorts fosfor är fosforiserande.

För mer information, se artiklarna i Wikipedia Fluorescence och Phosphorescence .



/Peter E

Se även fråga 3834 och fråga 2439

Nyckelord: UV-ljus [11]; fluorescens [6]; #ljus [63];

*

Ljud-Ljus-Vågor [7021]

Fråga:
Jag har köpt in ett UV-lysrör till vår fysikinstitution. Nu undrar jag hur man förklarar att bara vita föremål syns i UV-ljuset. Den vita färgen riktigt skiner i mörkret. Tacksam för svar!
/Mikael L, Sannerudsskolan, Kil

Svar:
Det som syns är fluorescens. Många vita saker (papper, tyger) är behandlade med ett ämne som omvandlar UV-ljus till vitt ljus. Det finns också i många tvättmedel, och kallas då optiskt vitmedel. Det är inte svårt att hitta saker som fluorescerar i andra färger. Pröva med "självlysande" kläder. 500-kronorssedeln har en text som fluorescerar med gult ljus. Den är osynlig i vanligt ljus, och är mycket svår att förfalska.

Flourescens änvänds i nya ficklampor som innehåller lysdioder. Lysdioden ger bara en färg, så ensam är den inte bra att ha i en ficklampa. För att få vitt ljus använder man en blå lysdiod och ett fluoriscerande amne med ett brett spektrum. Det blå ljuset ges då av lysdioden och rött och grönt av det flourescerande ämnet.
/KS

Se även fråga 3631 och fråga 2439

Nyckelord: UV-ljus [11]; fluorescens [6];

*

Ljud-Ljus-Vågor [3834]

Fråga:
Hej, jag ska försöka på ett enkelt sätt förklara ljusfenomen som hur självlysande föremål ( t ex leksaker) fungerar för barn på mellanstadiet. Har ni nå´n bra idé?
/Päivi U, Experimentum, Göteborg

Svar:
Det finns en allmän regel, att naturen strävar efter det lägsta energitillståndet. Om vi har tillfört energi till ett föremål, till exempel genom att lysa på det, vill naturen att energin ska lämna föremålet när vi släckt lampan. I de flesta fall sker det med värmestrålning. Det som vi lyste på har ju blivit varmt. I vissa ämnen har en del av energin lagrats i form av kemisk energi, som kan frigöras i form av ljus. Om det sker snabbt talar vi om fluorescens. Exempel: De "lysande" kläder som vägarbetare har. Om det sker långsamt (minuter) talar vi om fosforescens. Det är väl den vanligaste typen av självlysande fenomen. Men det finns andra, se nedan!

En annan typ av ljusfenomen uppstår när man, i mörker, drar av sig tröjan eller drar av en tejp. Här är det fråga om elektriska urladdningar. Egentligen uppkommer ljuset på samma sätt. Urladdningarna tillför energi till kvävemolekyler, som gör sig av med energin genom att skicka ut ljus.

Enkel analogi: Ta upp en sten från golvet, och lägg på en hylla. Den har nu fått lägesenergi. Putta ner stenen. Den dunsar i golvet. Dunsljudet svarar mot det utsända ljuset. (Analogin är inte perfekt. Bara en del av energin går till ljudet. Bättre vore om man lät den ramla mot en trumma.) 
/KS

Se även fråga 2439 och fråga 3575

Nyckelord: fluorescens [6];

*

Energi [2439]

Fråga:
Hur kan vissa saker bli självlysande?
/Anna K, Peder skrivare, varberg

Svar:
Med "självlysande" menar vi vanligen att något skickar ut "kallt ljus", alltså utan att glöda. Med ett fint ord kallas fenomenet luminiscens (luminiscens ). Beroende på varifrån energin kommer delas den in i olika typer.

När vi talar om fluorescens (fluorescens ) är den inkommande energin ljus med kortare våglängd än det utsända. Exempel: De starkt lysande kläder, som man ser på vägarbetare, lysrör och vita lysdioder.

Kommer energin från en kemisk reaktion kallar vi det kemoluminiscens. Exempel: Oxidation av gul fosfor.

En speciell typ av kemoluminiscens kallas bioluminiscens (bioluminiscens ). Då sker reaktionen i ett biologiskt system. Exempel: Eldfluga, mareld, honungsskivling (en svamp).

Elektroluminiscens (elektroluminiscens ) tar energin från en elektrisk ström. Exempel: Lysdiod

Fosforescens (fosforescens ) talar vi om när energin kommer från tidigare belysning. Exempel: Det finns strömbrytare, som lyser en stund efter att man släckt ljuset.

Självlysande siffror lyser tack vare radioluminiscens. Då kommer energin från ett radioaktivt preparat, förr radium, numera tritium.

Det finns en del andra luminiscensfenomen, men de här är de viktigaste, se Luminescence .
/KS/lpe

Nyckelord: luminiscens [5]; fluorescens [6]; #ljus [63];

*

Ämnesområde
Sök efter
Grundskolan eller gymnasiet?
Nyckelord: (Enda villkor)
Definition: (Enda villkor)
 
 

Om du inte hittar svaret i databasen eller i

Sök i svenska Wikipedia:

- fråga gärna här.

 

 

Frågelådan innehåller 7168 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2017-07-06 14:08:20.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.