شفائيه، هادي." عکاسي "، دوره8و10 ، ش105 (تير50): ص‌61-64، جدول.

خلاصه:  نورنامرئي ماوراءبنفش يا التراوپوله: اطلاعاتي دربارة نورنامرئي ماوراءبنفش، ايجاد اشعه، ماراء بنفش بطور مصنوعي، عكاسي دراين نور.

عكّاسي

نور نامرئي ماوراي بنفش يا اولتراويوله

هادي شفائيه

در سال 1632،نيوتون Newton نور خورشيد را كه به نظر ميرسد از منشوري بلوري گذراند و نشان داد كه اين نور سفيد در حقيقت مخلوطي است از چند اشعة رنگين كه يكي در ديگري ميآويزد: بنفش- آبي- سبز- زرد- سرخ. سالهاي متمادي،مشاهدات به همين ناحية مرئي طيف محدود بود. اما پس از آزمايشات متعدد كه به كمك شيشه‌هاي حساس عكاسي و ترموتر (حرارت سنج) به عمل آمد مشاهده شد كه در آن سوي بنفش و سرخ ميدان‌هاي كشف نشدة مهمي گسترده است. بدين ترتيب مسئلة «نور نامرئي» پيش آمد؛ يعني آن قسمت از طيف كه چشم ما در برابرش هيچگونه احساسي ندارد. كم كم،از اشعة كيهاني تا امواج راديو الكتريك،كه با همديگر از لحاظ طول موج و فركانس1 اختلاف دارند،همه شناخته شد و ليست آنها تهيه گرديد:

اشعة كيهاني: طول موجشان تغيير ميكند بطور تقريبي از 00001/0 تا 001/0 انگسترم.

اشعة گاما: طول موجشان تغيير ميكند بطور تقريبي از 001/0 تا 1/0 انگسترم.

اشعة ايكس: طول موجشان تغيير ميكند بطور تقريبي از 1/0 تا 100 انگسترم.

ماوراي بنفش: طول موجشان تغيير ميكند بطور تقريبي از 100 تا 3800 انگسترم.

طيف مرئي: طول موجشان تغيير ميكند بطور تقريبي از 3800 تا 7800 انگسترم.

مادون قرمز: طول موجشان تغيير ميكند بطور تقريبي از 78/0 تا 105 ميكرن.

امواج راديو الكتريك: طول موجشان تغيير ميكند بطور تقريبي از 3 تا  سانتي متر.

با توجهي به اين جدول2 معلوم ميگردد كه در اين مجموعه چشم ما جز نقطة بسيار كوچك قادر به ديدن چيزي نيست. Charles Fabry فيزيك دان در اين باره ميگويد: «ما كاملاً كور نيستيم،اما چيز زيادي نمي‌بينيم. با توجه به جدول فوق مشاهده ميشود كه جهان حقيقي از آنچه در برابر چشمان ما قرار دارد بسي وسيع تر است.»    [61]     اولترا ويوله و انفرا روژ رنگي از خود نشان نميدهد اما حدود نواحي طيفي آنها نسبت به طيف قابل ديد معين بوده و بطور تقريبي عبارتست از 4000 انگسترم و 7800 انگسترم Angstrôm . اشعة اولترا ويوله در سال 1802 از طرف Ritter كشف شد. وجود اين اشعه با تأثير بر روي بر مور نقره معلوم گرديد. اين اشعه،بر حسب طول موجشان كه از 4000 تا 100 انگسترم است،خواص بسيار مختلف از خود نشان ميدهد. اين ناحيه از طيف،خود به سه قسمت متمايز تقسيم ميگردد:

اولترا ويولة نزديك (A) از 4000 تا 3150 انگسترم

اولترا ويولة ميانه (B) از 3150 تا 2800 انگسترم

اولترا ويولة دور (C) پايين        2800 انگسترم

در منطقة اولترا ويولة بسيار دور يا انتهائي اغلب به اسامي دانشمنداني كه در اينمورد مطالعاتي به عمل آورده اند برميخوريم. از قبيل: شومان (از 1850 تا 1200 انگسترم) ليمان (از 1200 تا 500 انگسترم) ميليكان (از 500 تا 136 انگسترم). اشعة خير داراي خواص مشترك اولترا ويوله و اشعة ايكس است كه در سال 1921 (پيش از گرفته شدن طيف اشعة ايكس) Holweck آنرا نشان داده بود. اولترا ويولة A شامل قسمت نامرئي طيف خورشيد است كه تقريباً به 3000 انگسترم محدود ميشود و به علت وجود Ozone در آتمسفر بالا كه درخشش‌هاي امواج كوتاهتر را كاملاً جذب ميكند موجودات زنده از تأثيرات مضرة آنها محافظت ميگردد. حداكثر حساسيت امولسيون‌هاي عكاسي ژلاتينو برمو دارژان در حدود 3500 انگسترم است. عبور اشعة كوتاهتر از ژلاتين و رسيدن آنها به مواد حساس به زحمت انجام ميگيرد. در اين منطقه از طيف حادثة فتولومينسانس Photoluminescence3 تظاهر ميكند كه خود شامل فلورسانس Fluorescence و فسفرسانس Phosphorescence است. موضوع عبارت از خاصيتي است كه بعضي مواد دارا بوده و در نتيجة آن با جذب اشعة اولترا ويوله اشعة قابل ديد منتشر ميكنند. مثلاً سولفات دوكنين نورآبي- بنفش،Fluorescéine نورسبز،Rhodamine نور قرمز انتشار ميدهد. فرق فلورسانس و فسفرسانس در مدت انتشار نور پس از قطع عمل تشعشع محركه ميباشد،بدين معني كه در فسفرسانس ساعت‌ها انتشار نور ادامه دارد،در صورتيكه در فلورسانس بلافاصله قطع ميشود. (براي مثال ميتوان ساعت‌هاي شب نما و رنگهاي شبرنگ را در نظر گرفت.) بر حسب قانوني كه از طرف Stokes بيان شده طول موج تشعشعات منتشر معمولاً بزرگتر از نور محركه است. رنگهاي زنده و نورتني كه بعضي مواد در زير اشعة اولترا ويوله (به اصطلاح عوامانه نور سياه) به خود ميگيرند آثار تزييني متعدد دارند. منبع نور معمولا لامپ بخار جيوه با فشار زياد است كه حباب آن از شيشة خاصي به نام Wood (شيشة سياه از اكسيد نيكل) ساخته شده كه تقريباً مانع عبور همة تشعشعات قابل ديد است و تنها اشعة اولترا ويوله موج بلند را از خود عبور ميدهد. رنگهاي حاصل از لومينسانس،كه شباهت زيادي به شيشه‌هاي رنگين پنجره‌ها داردؤبا وسايل عكاسي رنگين به راحتي قابل عكسبرداري ميباشد.

شيشه‌هاي اپتيك،Crown  و مخصوصاً Flint،نسبت به اشعة اولترا ويولة ميانه و دور تار است. در صورتيكه Quartz ميتواند تا 1850 انگسترم را منتقل كند (حد تقريبي شفافيت ژلاتين و هوا) فلوئورين Fluorine (فلوئورور كلسيم) تا 1200 انگسترم را عبور ميدهد،اما در آن سوي اين حد،هيچ محيطي جز خلاء كامل قادر به گذراندن تشعشعات نيست و استعمال منشورها و عدسي‌ها ناممكن ميگردد. اولترا ويولة ميانه قلمرو درخشش‌هايي است كه از نقطة نظر بيولوژيك خواص سودمند و سلامت بخش دارد. اين اشعه به علت تشكيل دادن ويتامين D ضد راشيتيسم ميباشند و در پوست بدن نوعي پيگمانتاسيون (رنگدانه دارشدن) به وجود ميآورند كه در صورت شدت حتي ميتواند ايجاد سوختگي بكند (Erythème). در آن سوي 2800 انگسترم (اولترا ويولة دور) درخشش داراي خاصيت ميكرب كشي است و هرگونه حياتي را منهدم ميكند. از اين خاصيت در استرليزاسيون بعضاً استفاده ميشود.

ايجاد اشعة اولترا ويوله بطور مصنوعي

تحت شرائط چند،لامپ‌هاي آرك arc ميتواند بعنوان منبع نور اولترا ويوله مورد استفاده قرار گيرد. در صنعت گرافيك بجاي آنها از لامپ‌هاي بخار جيوه با فشار خيلي زياد استفاده ميكنند،مانند لامپ‌هايي از نوع HPR فيليپس كه حباب آنها از شيشة بسيار مقاوم ساخته شده و شكل خاصي دارند. براي اولترا ويولة موج كوتاه نيز لامپ‌هاي بخار جيوه بكار ميرود كه جدار آنها از كوارتز ساخته شده. در موقع    [62]    روشن كردن اين لامپها ، كسانيكه با آنها سرو كار دارند براي محافظت چشم و پوست بدن از فيلترهاي مخصوص بايد استفاده كرد .  

[63]

عكاسي در اولترا ويوله

سطوح حساس عكاسي محتوي برمور نقره،در اولترا ويولة نزديك ميتواند مورد استفاده قرار گيرد زيرا حداكثر حساسيت آنها براي تشعشعاتي در حدود 3500 انگسترم ميباشد. اما به علت اينكه در برابر اشعه يي با طول موج كوتاهتر،ژلاتين وضع تار دارد لذا حساسيت امولسيون به تدريج كاهش مييابد تا اينكه در حدود 2000 انگسترم به هيچ ميرسد. در قلمرو طول موج‌هاي كوتاله دو طريقه ميتواند در عكاسي مورد استفاده قرار گيرد: اولي متد شومان،كه عبارت است از بكار بردن لايه‌هاي حساس ساخته شده با مقدار بسيار كمي از ژلاتين و يا قرار دادن رسوبي از برمور نقره روي حاملي از ژلاتين. چنين لايه‌هاي حساس بسيار ظريف و شكننده است و احتياط فوق العاده لازم دارد. مانند شيشه‌هاي Kodak B. 10 با كنتراست زياد و ظهور سريع كه مخصوصاً در كارهاي فتوميكروگرافي و اسپكتروگرافي آبي و اولترا ويوله تا حدود 2100 انگسترم قابل استفاده است. طريقة ديگر عبارت است از گستردن لاية نازكي از يك مادة فلورسانت بر روي امولسيون‌هاي عادي عكاسي كه در نتيجة تحريك با اشعة اولترا ويوله اشعه يي با طول موج‌هاي بزرگتر انتشار خواهد داد كه امولسيون نسبت به آنها حساس است. بدين منظور،چند قطره روغن معدني بر سطح امولسيون حساس قرار داده با يك پارچة پنبه ئي بايد آنرا بطور كاملاً يكنواخت در همه جا گسترد. اين روغن پيش از ظهور بوسيلة شستشو در اتر،لازم است بخوبي پاك گردد. طريقة ديگر،عبارتست از غوطه ور ساختن شيشه يا فيلم عكاسي در محلول الكلي يك درصد ساليسيلات سديم و خشك كردن سريع آن. در اين طريقه مادة مزبور پيش از ظهور لزومي ندارد زيرا در محلول ظهور كاملاً بي اثر است. اشعة اولترا ويوله در عكاسي آماتوري مورد استفادة زياد ندارد. با بكار گرفتن تشعشعات امواج كوتاه به تنهايي،كه در نور خورشيد موجود است،به شرط استفاده از فيلترهاي مخصوص كه اشعة قابل ديد را جذب ميكند،آثار بسيار غيرمنتظره يي ميتوان به دست آورد: در عكاسي منظره،پلان‌هاي دور،اگر در فاصلة چند صد متري واقع شده باشد،فوراً درهم رفته و كاملاً محو ميشود،اغلب گياهان،حتي بعضي گل‌هاي سفيد،به تيرگي ميگرايد. بسياري از رنگهاي مواد ملونة پوست تيره تر مينمايد در حاليكه قرمزهايي از منشاء آلي با رنگهاي روشن تظاهر ميكند. وقتي هوا بسيار تميز بوده و خورشيد در بالاي آسمان باشد (در كوهستانها و كنار دريا در فصل تابستان) استفاده از فيلتر ضد اشعة ماوراء بنفش ضروري است. اين فيلتر به علت نداشتن رنگ،افزودن به زمان و يا گشادن ديافراگم را ايجاب نميكند. استفاده‌هاي علمي عكاسي در اولترا ويوله متعدد و مختلف است. از قبيل تعيين ماهيت سريع كه مزيت اساسي آن عبارتست از صدمه نزدن به مادة مورد آزمايش. مطالعة فلورسانس‌ها كه بالخاصه كمك ذيقيمتي در پزشكي،شيمي،گياه شناسي و معدن شناسي انجام ميدهد. كنترل‌هاي صنعتي در مورد پارچه‌ها،كاغذها،كائوچو و چربي‌ها در امور شناسايي علمي براي شناختن هر نوع تقلب‌ها: تابلو،تمبرپست،اسناد قديمي و جديد. از توضيحات و تفضيلات فوق نتيجه گرفته ميشود كه عكاسي در حقيقت كمك لازم و غير قابل اجتناب دانشمندان و پژوهشگران ميباشد،زيرا در منطقه يي از طيف الكترومانتيك كه از ترصد نظري ميگريزد وسيلة پر ارزشي براي بررسي است.   [64]

”پاورقي‌ها”

1-اگر فركانس (تعداد پريودها در ثانيه) = F

طول موج = l

سرعت نور (تقريباً 300000 كيلومتر در ثانيه) = V باشدF =V  *l خواهد بود.

2- واحدهاي موج عبارتست از :

ميكرون يا 1000/1 ميلي متر كه با حروف يوناني m نشان داده ميشود.

ميلي ميكرون يا 1000/1 m كه به شكل m m نشان داده ميشود.

واحد انگسترم يا 10000/1 m كه با حروف A نشان داده ميشود.

3- سوزش و تظاهر نور (Incandescence) از تبديل و تغيير شكل انرژي حرارتي به انرژي نوراني حاصل ميشود. وقتي ميگويند لومينسانس Luminescence وجود دارد كه انتشار نور در نتيجة عملي غير از درخشش حرارتي حاصل شود.