1.可见光、黑光和荧光
光是一种电磁波。按照电磁波的频率(或波长)的大小排列起来形成电磁波谱。它们分别为Y射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波与电视波等。参考图如图一。红外线存在于可见光谱红光区域外,显著特性是热作用。紫外线存在于可见紫光区域外,显著特性是化学作用。红外线、可见光、和紫外线的产生原因都是原子的外层电子受激发后跃迁而形成的。
着色渗透检测时,经显像后,人眼可在白光下观察到缺陷显示。此白色光即可见光。由图一可知,其波长范围为400-700nm,可由日光、白炽灯或高压水银灯等得到。而荧光渗透检测时,经显像后缺陷显示在白光下是看不到的,只有在紫外线照射下,缺陷显示发出明亮的荧光。在暗场才可以被人眼观察到。紫外线是一种波长比可见紫光更短的不可见光。通常将这种略低于紫色可见光波长的紫外线称为黑光。
**照明组织将紫外线辐射按波长范围分为UV-A(315-400nm)、UV-B(280-315nm)和UV-C(100-280nm)三部分。通常,将长波部分(UV-A)称为黑光。黑光对生物体产生的损害作用**小。但同样能使荧光物质或磷光物质产生光致发光现象。在荧光渗透检测中,用黑光来激发荧光染料,使其发出荧光。荧光渗透检测应用的照明装置称为黑光灯。黑光灯中滤色片的作用,可使其通过波长范围为320-390nm的辐射。峰值波长为365nm,而将其它波长范围的辐射包括可见光滤掉。
许多原来在白光下不发光的物质在紫外线照射下能够发光。这种被紫外线激发而发光的现象,称为光致发光。能产生光致发光的物质,称为光致发光物质。光致发光物质分为两类,一种是磷光物质,另一种是荧光物质。两者的区别在于:当外界光源停止照射后,仍能发光的,称为磷光物质;在外界光源停止后立即停止发光的,称为荧光物质。荧光渗透液 中含有荧光物质,当黑光照射到荧光渗透液上时,荧光物质能吸收紫外线的能量,处于较低能级的离原子核较近的轨道上的电子受激发而跳跃在离原子核较远的轨道上去,使原子能量升高而处于激发状态。处在激发状态的原子很不稳定,其高能级上的电子要自发地跳跃到失去电子的较低能级上去。电子由高能级跳以低能级,将发出一个光子,这个光子的能量就等于高低能级的能量差。荧光渗透液中的荧光染料吸收紫外线能量发出的光子的波长在510-50nm范围内,为黄绿色荧光。人眼对黄绿色荧光**为敏感。