miniatura|Tubos fluorescentes de luz negra. O brilho violeta vem da luz visível que atravessa o filtro do vidro, não da própria radiação ultravioleta.
A luz negra, também chamada de luz UV-A, lâmpada de Wood ou luz ultravioleta, é uma lâmpada que emite radiação ultravioleta de onda longa, na faixa UV-A, e muito pouca luz visível. Um tipo de lâmpada tem um filtro violeta no próprio bulbo ou em uma peça de vidro separada, instalada na luminária. Esse material bloqueia a maior parte da luz visível e deixa passar a radiação ultravioleta, o que dá à lâmpada um brilho violeta fraco quando está acesa. Na indústria da iluminação, essas lâmpadas recebem uma designação com as letras "BLB", abreviatura de blacklight blue. Um segundo tipo emite radiação ultravioleta sem esse filtro, deixando passar mais luz visível e adquirindo uma cor azul quando aceso. Esses tubos são fabricados para armadilhas elétricas para insetos e recebem a designação "BL", abreviatura de blacklight.
As fontes de luz negra podem ser lâmpadas fluorescentes, lâmpadas de vapor de mercúrio, diodos emissores de luz, ou LEDs, lasers e lâmpadas incandescentes projetados para esse fim. Na medicina, na ciência forense e em outros campos científicos, essa fonte de luz recebe o nome de lâmpada de Wood, em homenagem a Robert Williams Wood, que criou os primeiros filtros de ultravioleta feitos com vidro de Wood.
Muitos tipos de lâmpada emitem radiação ultravioleta junto com luz visível. A luz negra é necessária quando se deseja UV-A sem a interferência da luz visível, sobretudo para observar a fluorescência, o brilho colorido que certas substâncias emitem sob radiação ultravioleta. Ela é usada em efeitos de iluminação artística e decorativa, em diagnósticos e tratamentos médicos, na detecção de substâncias marcadas com corantes fluorescentes, na busca de rochas e de escorpiões, na detecção de dinheiro falso, na cura de resinas plásticas, na atração de insetos e na localização de vazamentos de fluidos refrigerantes em refrigeradores e sistemas de ar-condicionado. Fontes intensas de ultravioleta de onda longa são usadas em camas de bronzeamento artificial.
Riscos à saúde A exposição dos olhos e da pele à radiação UV-A pode causar danos, sobretudo quando a fonte tem alta potência. A UV-A provoca o bronzeamento imediato da pele, acelera seu envelhecimento e favorece o surgimento de rugas. Também pode favorecer o desenvolvimento de câncer de pele. Seus efeitos sobre os olhos podem ocorrer a curto e a longo prazo. A exposição produzida por lâmpadas de luz negra de uso doméstico costuma ser muito menor que a exposição à UV-A ao ar livre. Não há evidências de que armadilhas domésticas para insetos que usam luz negra aumentem o risco de câncer de pele.
Tipos Fluorescentes
Os tubos fluorescentes de luz negra costumam ser fabricados da mesma forma que os tubos fluorescentes comuns. A diferença está no revestimento interno, que usa um fósforo luminescente emissor de UV-A no lugar de um emissor de luz branca visível. O tipo mais usado, chamado blacklight blue ou "BLB" pela indústria, tem um revestimento azul-escuro que filtra a maior parte da luz visível e permite observar a fluorescência. Quando acesos, esses tubos têm um brilho violeta fraco. Já os tubos blacklight, ou "BL", não têm esse revestimento e emitem uma luz azul mais intensa. São feitos para armadilhas elétricas para insetos, nas quais a emissão de luz visível não prejudica o funcionamento.
Para obter um pico de emissão entre 368 e 371 nm, usam-se fósforos de borofluoreto de estrôncio dopado com európio, SrB4O7F:Eu, ou de borato de estrôncio dopado com európio, SrB4O7:Eu. Para um pico entre 350 e 353 nm, usa-se silicato de bário dopado com chumbo, BaSi2O5:Pb. O pico de emissão depende do fósforo empregado, mesmo entre lâmpadas com a mesma designação BLB.
miniatura|esquerda|Lâmpada fluorescente compacta de luz negra. Os fabricantes usam sistemas diferentes de numeração para os tubos de luz negra. A tabela apresenta tubos que emitem luz azul, UV-A e UV-B, em ordem decrescente do comprimento de onda do pico mais intenso. Ela reúne as composições aproximadas dos fósforos, os códigos dos fabricantes e alguns usos de cada tipo. O comprimento de onda do pico foi arredondado para o múltiplo de 10 nm mais próximo. A largura corresponde ao intervalo entre os pontos, de cada lado do pico, em que a intensidade cai para 50% do valor máximo.
+ Exemplos de fósforos para lâmpadas azuis e ultravioletas Composição do fósforo Picoem nm Larguraem nm SufixoPhilips SufixoOsram Tipo nosEstados Unidos Uso habitual - 450 50 - /71 - Hiperbilirrubinemia, polimerização SrP2O7:Eu 420 30 /03 /72 - Polimerização fotoquímica SrB4O7:Eu 370 20 /08 /73 "BLB" Ciência forense, lapidação, casas noturnas SrB4O7:Eu 370 20 - /78 "BY" Atração de insetos, polimerização, psoríase, camas de bronzeamento BaSi2O5:Pb 350 40 /09 /79 "BL" Atração de insetos, camas de bronzeamento BaSi2O5:Pb 350 40 /08 - "BLB" Dermatologia, lapidação, ciência forense, casas noturnas SrAl11O18:Ce 340 30 - - - Fotoquímica MgSrAl10O17:Ce 310 40 - - - Aplicações médicas, polimerização
miniatura|Espectro de um tubo fluorescente de luz negra. A largura à meia altura do pico de 370 nm é de aproximadamente 20 nm. O pequeno pico secundário, indicado pelo número 2, vem da linha de emissão do vapor de mercúrio em 404 nm que atravessa o filtro e dá à lâmpada seu brilho violeta.
Armadilhas elétricas para insetos miniatura|esquerda|Armadilha elétrica para insetos. Outro tipo de lâmpada fluorescente ultravioleta é feito para uso em armadilhas elétricas para insetos. Os insetos enxergam a radiação ultravioleta, são atraídos por ela e morrem por eletrocussão ao entrar em contato com o aparelho. Essas lâmpadas usam a mesma mistura de fósforos emissores de UV-A das lâmpadas de luz negra com filtro. Como não precisam suprimir a luz visível, não recebem o filtro violeta no bulbo. O vidro comum deixa passar uma parcela maior das emissões visíveis do mercúrio, o que lhes dá uma aparência azul-violeta clara a olho nu. Alguns catálogos norte-americanos de iluminação usam para elas a designação blacklight ou "BL". Elas não são adequadas aos usos que exigem a baixa emissão de luz visível dos tubos "BLB". Edição de outubro a dezembro de 2008.
Incandescentes miniatura|esquerda|Lâmpada incandescente de luz negra de 100 W. Também é possível produzir luz negra com uma lâmpada incandescente cujo bulbo tenha um filtro de ultravioleta, como o vidro de Wood. Essas lâmpadas são pouco eficientes na produção de ultravioleta. O filtro absorve a maior parte da luz visível emitida pelo filamento e pode ficar muito quente durante o uso. A emissão ultravioleta é fraca, o que limita seu emprego à observação de materiais fluorescentes a curta distância.
Vapor de mercúrio miniatura|Lâmpada de luz negra de vapor de mercúrio de 160 W. As lâmpadas de luz negra de vapor de mercúrio de alta pressão não usam fósforos luminescentes para produzir UV-A. A emissão vem diretamente da descarga no vapor de mercúrio e se concentra em torno de 365 nm. O bulbo de vidro de Wood ou um filtro externo reduz a luz visível e bloqueia a radiação ultravioleta de onda curta. Entre as linhas espectrais do mercúrio na faixa UV-C estão as de aproximadamente 184,9 e 253,7 nm.
Essas lâmpadas são usadas em teatros e espetáculos musicais. Sua fonte compacta permite concentrar a radiação em áreas pequenas, embora os tubos fluorescentes produzam luz negra com maior eficiência.
LED miniatura|esquerda|LED ultravioleta. Alguns diodos emissores de luz produzem radiação ultravioleta, inclusive em comprimentos de onda inferiores a 380 nm. A posição do pico e a largura do espectro dependem do modelo. Há, por exemplo, LEDs com picos nominais em 365, 385 e 395 nm e larguras à meia altura de 9, 11 e 16 nm, respectivamente. Esses valores não são iguais para todos os LEDs de um mesmo comprimento de onda nominal. O espectro também varia com as condições de fabricação, a temperatura e a corrente de operação.
Segurança
O espectro das lâmpadas de luz negra se concentra na faixa UV-A de onda longa, próxima da luz visível. Essa radiação tem frequência baixa e energia relativamente pequena em comparação com as outras faixas do ultravioleta. Uma lâmpada de luz negra convencional também pode emitir uma pequena quantidade de UV-B. A UV-A tem menor energia que a UV-B e a UV-C e menor capacidade de provocar queimaduras solares, mas pode danificar as fibras de colágeno, acelerar o envelhecimento da pele e causar rugas. A radiação ultravioleta também pode degradar a vitamina A.
A UV-A pode causar danos ao DNA por mecanismos diretos e indiretos. Seu comprimento de onda mais longo permite que penetre em camadas mais profundas da pele, onde pode gerar substâncias reativas, como radicais hidroxila e outros espécies reativas de oxigênio. Essas substâncias podem danificar o DNA e aumentar o risco de melanoma. A exposição à UV-A de lâmpadas domésticas de luz negra costuma ser muito menor que a exposição ao ar livre. A exposição à radiação ultravioleta de camas de bronzeamento aumenta o risco de câncer de pele e pode causar fotoenvelhecimento, danos aos olhos e supressão do sistema imunológico. O fotoenvelhecimento é o dano à pele provocado pela exposição prolongada à radiação ultravioleta, de origem solar ou artificial.
A UV-A também pode prejudicar os olhos a curto e a longo prazo.
Usos A radiação ultravioleta é invisível ao olho humano. Quando certos materiais recebem essa radiação, passam a emitir luz visível e brilham com cores diferentes. Esse fenômeno, chamado fluorescência, tem muitas aplicações. A luz negra permite observá-lo porque bloqueia a luz visível da lâmpada, que poderia encobrir o brilho fraco das substâncias fluorescentes.
Aplicações médicas A lâmpada de Wood é um instrumento de diagnóstico usado em dermatologia. Ela ilumina a pele do paciente com radiação ultravioleta de aproximadamente 365 nm, e o examinador observa a fluorescência produzida. As porfirinas presentes em algumas doenças de pele, por exemplo, emitem fluorescência rosa. Robert Williams Wood criou a técnica de produção dessa fonte de ultravioleta em 1903, com o vidro de Wood. Em 1925, Margarot e Deveze a usaram na dermatologia para detectar infecções fúngicas dos cabelos. O exame permite distinguir doenças que produzem fluorescência de outras que não a produzem e delimitar as áreas afetadas.
Infecções fúngicas e bacterianas A lâmpada também auxilia no diagnóstico de infecções: Infecções fúngicas. Algumas dermatofitoses, como as causadas por Trichophyton tonsurans, não produzem fluorescência. Infecções bacterianas. Corynebacterium minutissimum produz fluorescência vermelho-coral. Pseudomonas produz fluorescência amarelo-esverdeada. Cutibacterium acnes, uma bactéria que participa do desenvolvimento da acne, emite um brilho alaranjado ou vermelho-alaranjado sob a lâmpada de Wood.
Intoxicação por etilenoglicol miniatura|direita|Fluoresceína sob luz ultravioleta. A lâmpada de Wood pode auxiliar na avaliação inicial de uma possível intoxicação por etilenoglicol após a ingestão de anticongelante. Alguns fabricantes acrescentam fluoresceína aos anticongelantes que contêm etilenoglicol, o que pode fazer a urina do paciente emitir fluorescência sob a lâmpada. O exame pode produzir resultados falsos positivos e falsos negativos e não permite, por si só, confirmar ou excluir a intoxicação.
Diagnóstico