博物馆为什么禁止使用闪光灯?

2022-09-25 04:38:57 发布:网友投稿
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为了掩护文物

太强的光线会对博物馆里的一些软弱文物有损害,尤其有机质文物和带有颜色的文物,在博物馆阴暗的光线下性状坚持相对稳固时,突遇闪光灯,光线骤然加强,对这一类文物往往是有致命伤害的。

万物生长靠太阳,因为阳光蕴含着能量。其实所有的光都是如此,也正是这些能量成为文物老化的罪魁祸首之一。其中最致命的可能是光化学反响:在这些能量的作用下,文物表面的分子或者分解,或者和其他物资反响,从而失去了本来的特点。

不过,在光的例子里,能量并不是平等的。光传递能量时并非持续的,而是分成一个个的小能量包,每个包对应一个“光子”。越蓝的光,每个光子的能量就越大,通常而言造成的光化学损坏也越大;而就算总能量雷同,越红的光,造成的光化学损坏也较小。不严厉地比方说,这就像被普通网球分离砸一百下没有事,而被一个百倍质量的超级网球砸一下可能就要出事。所以,关注光对文物的影响,须要注意两件事情:一是光携带的总能量大小,二是其中多少光子是高能的,多少是低能的。在讨论展出文物时,前者可以用“照度”来近似,而后者可以用“色温”来近似。

严厉地说,权衡光的能量,应当用辐射功率。但是日常环境中我们吸收光的最重要仪器就是我们的眼睛,最常用断定尺度就是眼睛感受到的明亮水平,所以在讨论可见光的时候我们常常会应用“照度”——把光强折合为人眼感受到的亮度。相似地,权衡光子能量散布,严厉说应当用光谱信息。但博物馆和摄影一般不会应用什么奇异的光源,而普通光源很多都可以用幻想的黑体来近似。所以这里我们用黑体的对应温度——“色温”来近似描写光子的能量状态:每种情形下的光源都会发出能量大小不一的各种光子,但是色温越高,高能光子越多,光化学损坏力也越大。

在纯洁的黑暗中保管文物当然最幻想,但这样就失去了文物的教导和审美意义。好的博物馆会严厉掌握馆内光源,既能让参观者肉眼看到主要细节,又能尽可能延伸文物的寿命;但再好的掌握,面对外来的闪光灯也会化为泡影。那么,拍照时的闪光灯会发出怎样的光?是否超过了展品的耐受才能呢?

以最常用的氙气闪光灯为例,为了更详细地懂得它的发光性质,我们联合氙气闪光灯的发射光谱加以讨论。图中可以看出,除可见光区(400 nm - 700 nm)外,氙气闪光灯还有两个显著的发射区,分离在波长更短、能量更高的紫外光区(200 nm - 400 nm),和比红色光波长更长,具有显著热效应的红外区(700 nm – 1200 nm)。

那么氙气闪光灯是否符合请求呢?首先看色温。作为阳光的绝佳替代品,氙灯的色温与其相近,一般在6200K左右,这已经超过了对光有必定敏感度的藏品的请求了。作为闪光灯的氙灯发光时光虽然很短,但在距离物品2米处时,其瞬时照度可以到达上万勒克斯——这显然远远大于藏品所能蒙受照度值。纺织品为何如此容易“见光逝世”?多彩的织物依附于各种染料。正所谓“成也萧何,败也萧何”,染料本身的软弱,也使彩色织物更加难以保留。造成染料如此“娇弱”的原因很多,“光漂白”便是罪魁祸首之一。顾名思义,染料的光漂白就是指染料在光照作用下产生褪色。这其中的机理较为庞杂,但多数研讨表明,染料光漂白可以分为染料的直接分解和氧化分解两种门路。直接分解一般须要能量较高的紫外光,产生条件稍显刻薄;而氧化分解门路,或者说光增进氧化门路,因为对光的请求不高,再加上无处不在的氧气在其中“为虎作伥”,在平凡条件下就很容易产生。依据被光活化后,染料分子如何与氧气反响,光增进氧化门路又可以分为两种。第一种门路是光通过染料活化氧气,被活化的氧气再反过来把染料损坏掉。为了更好地懂得这两种门路,我们须要先引入一个概念——能级。为了简略懂得,我们可以把能级看成是不同高度的楼层。俗话说,水往低处流。分子其实也都爱好在稳固的最底层呆着。可是,一旦有了光照,染料分子会接收适合的光能,纷纭蹦上更高层。而另一方面,平时沐浴在氧气中的我们欢蹦乱跳的,可能会认为氧气很平和。其实,这是因为氧气一般都是三线态氧——处于底层状况的氧气。通常情形下,光照很难让氧气“嗨”起来,而接收看光能,蹦上高层的染料分子,恰好扮演了能量传递者的身份——它们大方的将光能送给氧气,自己则退回到底层。而获得能量的氧气一步登天,摇身一变成了能量更高的单线态氧,露出了杀手的原来面目。这单线态氧简直是白眼狼,回过火来就把染料氧化得干清洁净。另一种光增进氧化门路则来得更加直接。前面我们说到,分子可以登上不同的楼层。其实更微观的来看,分子内部也是有着不同的楼层,而房客则是一个个的电子。电子原来都规规则矩的从低层到高层住着自己的房间,光一来,情形就不同了,电子在接收光能后,会跳到更高的楼层。如果这个不安分的电子再跳回本来的房间,并把接收的能量以其他方法释放出去,比如光,那么一切安好;但是,氧气的涌现使得不安分的高层电子有了新的去处——被光照活化的染料分子会将电子移交给氧气,自身则被氧化为自由基正离子,而氧气则被还原为自由基超氧阴离子。自由基超氧阴离子可以说是联合了自由基的生动和氧的强氧化性,是个瞪谁谁怀孕的恶魔。在这个恶魔面前,染料分子丢盔弃甲,被分解殆尽。

尽管古代没有那么丰硕的人工合成染料,人们还是从大自然获得了种类繁多的天然染料,比如靛蓝(吲哚类)、花青素(类黄酮类)、紫草素(醌类)、小襞碱(生物碱类)等,其中的靛蓝染料有着非常悠长的应用历史。古代的靛蓝染色依附的是从植物如蓝草中提取的汁液。在染色进程中,除了会生成靛蓝以外,还常常因染色时温度、pH值的变更,发生靛玉红——一种与靛蓝构造相近的分子。而有研讨发明,主波长为365 nm的紫外灯对染料中的靛玉红有显著的降解作用。另外,靛蓝染料中的靛蓝胭脂红(只比靛蓝多了磺酸根,除了增长水溶性以外,根本构造和性质和靛蓝差不多)在紫外灯和氧气的作用下,也会很快产生氧化分解,生成靛红磺酸。

光,让绘画“黯然失色”

织物常用各种有机染料来增加颜色,而另一个彩色世界——绘画,还会应用各种无机颜料,比如铅白,朱砂等等。那么,应用无机颜料的藏品,如油画,是否能逃过闪光灯的追杀呢?遗憾的是,不能。举例来说,亮黄色的绘画颜料中会应用一种叫做硫化镉(CdS)的成分,这种成分因其着色力强、稳固性以及色彩鲜亮,而广受画家们的欢迎。莫奈、梵高、毕加索等绘画大家的作品中都大批应用了这种颜料。但是在可见光的作用下,硫化镉中的硫会被逐步氧化成硫酸根。这个进程还是可以用之前提到的能级模型来说明:光照会住在硫化镉中的电子房客赶到更高的楼层中,而一旦有空出来的房间,本来住在硫中的房客就会趁虚而入。成果就是硫失去电子,被氧化为单质硫,而单质硫很容易被氧气氧化为硫酸根,最终使颜料被完整损坏。管中窥豹,可见一斑。上面看的这些例子,也只是为大家展现了光照对藏品损坏这只花豹身上的一块花斑。而光照对藏品的损坏又何止这一种——红外光虽然能量较低,但是其明显的热效应可以加速纸张、木器等纤维素丰硕的藏品脱水开裂;而有机藏品,比如动植物标本、骨器等中富含的羰基、芳基等发色团,同样可以在光照的条件下被激发,产生氧化,或干脆直接被分解。

闪光灯一次小小的闪耀,确定不会像试验室中的模仿条件那样刻薄,但是日积月累的损害却足以发生水滴石穿的后果。为了历史的厚重可以千百年的传承下去,请关闭闪光灯,当心翼翼地观赏那些名贵的藏品吧!

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