博物馆为什么禁止使用闪光灯?

深圳南澳2022-06-24  24

博物馆为什么禁止使用闪光灯? 01

保护文物

太强的光线会对馆内一些脆弱的文物造成伤害,尤其是有机文物和有色文物。当博物馆的特性在昏暗的光线下保持相对稳定时,闪光灯突然增强,对这类文物往往是致命的。

一切都依赖于太阳,因为它包含能量。
其实所有的光都是如此,正是这种能量成为了文物老化的罪魁祸首之一。
其中最致命的可能是光化学反应:在这些能量的作用下,文物表面的分子要么分解,要么与其他物质发生反应,从而失去原有的特征。

然而,在光的情况下,能量并不相等。
光传递能量时,不是连续的,而是分成小能量包,每个能量包对应一个 光子 。
光越蓝,每个光子的能量越大,一般来说光化学损伤越大;即使总能量相同,光越红,光化学损伤越小。
不严谨地说,就像被一个普通的网球打100次,但是被一个质量为100次的超级网球打,可能会出事故。
所以,要关注光对文物的影响,需要关注两点:一是光携带的总能量,二是有多少光子是高能的,有多少是低能的。
讨论文物展览时,可以用前者 照度 近似,而后者可以用 色温 来近似。

严格来说,应该用辐射功率来衡量光的能量。
但在我们的日常环境中,接收光线最重要的仪器是我们的眼睛,而最常用的标准是我们眼睛感知到的亮度,所以我们经常用 讨论可见光的时候。照度 mdash mdash将光强度转换为人眼感知的亮度。
同样,要测量光子能量分布,严格来说,要用到光谱信息。
但是博物馆和摄影一般不会使用任何奇怪的光源,而很多普通光源都可以用理想黑体来近似。
所以这里我们用黑体对应的温度 mdash mdash 色温 来近似光子的能量状态:每种情况下,光源都会发出各种不同能量的光子,但色温越高,高能光子越多,光化学损伤越大。

当然,让文物保持在纯粹的黑暗中是最理想的,但那样文物的教育意义和审美意义也就丧失了。
好的博物馆会严格控制馆内的光源,让参观者肉眼看到重要的细节,尽可能延长文物的寿命;但是再好的控制,外面的闪光灯也会化为乌有。
那么,拍照时闪光灯发出的是什么样的光呢?是否超出了展品的承受范围?

以最常用的氙气闪光灯为例,为了更详细地了解它的发光性质,我们用氙气闪光灯的发射光谱来讨论。
从图中可以看出,氙气闪光灯除了可见光区(400 nm-700 nm)外,还有两个明显的发射区,即波长更短、能量更高的紫外区(200 nm-400 nm)和红外区(700nm ndash;1200纳米).

那么氙气闪光灯符合要求吗?首先看色温。
氙灯作为太阳光的绝佳替代品,色温与氙灯相近,一般在6200K左右,早已超过对光有一定敏感度的藏品的要求。
氙气灯作为闪光灯,虽然发光时间很短,但在距离物体2m处,其瞬间照度可达数万勒克斯 mdash mdash这显然远远大于集合所能承受的照度值。
为什么纺织如此简单 看到死亡 ?五颜六色的织物取决于各种染料。
俗话说 萧何的成功,我的失败 染料本身的易碎性也增加了保存有色织物的难度。
使染料如此 精致 原因有很多, 漂白 是罪魁祸首之一。
顾名思义,染料光漂白是指染料在光的作用下褪色。
机理复杂,但大多数研究表明,染料的光漂白可分为两种方式:染料的直接分解和氧化分解。
一般直接分解需要高能紫外光,发生条件略苛刻;而氧化分解途径,或者说光促进氧化的途径,对光的要求很低,无处不在的氧气就在其中 为虎作伥 ,正常情况下很容易发生。
根据染料分子被光激活后如何与氧反应,光促进氧化有两种方式。
第一种方式是光通过染料激活氧气,氧气反过来破坏染料。
为了更好地理解这两种方法,我们需要引入一个概念 mdash mdash能量水平。
为了简单的理解,我们可以把能级想象成不同高度的楼层。
俗话说,水往低处流。
分子其实喜欢待在稳定的底部。
但是,一旦有光,染料分子就会吸收适当的光能,跳跃到更高的能级。
另一方面,我们这些平时沐浴在氧气中的人,可能会觉得氧气是温和的。
其实这是因为氧一般是三重态氧 mdash mdash氧气在底层。
通常,光很难制造氧气 嗨 起来,吸收光能,跳到高级染料分子上,正好扮演能量传递者的角色 mdash mdash它们慷慨地将光能给予氧气,它们退到海底。
获得能量的氧气一步升天,突然变成能量更高的单线态氧,露出了杀手的真面目。
这个单线态氧只是白眼狼。当我回头时,我会清理染料。
另一种用光促进氧化的方法更直接。
前面说过,分子可以登上不同的楼层。
其实从微观的角度来看,分子内部有不同的楼层,而租户则是一个个的电子。
电子从低层到高层都是住在自己的房间里。光来了,情况就不一样了。吸收光能后,电子会跳到更高的楼层。
如果这个不安分的电子跳回原来的房间,用其他方式释放吸收的能量,比如光,那么一切就都好了;然而,氧的出现让躁动不安的高能电子有了新的去处 mdash mdash被光激活的染料分子会将电子转移到氧上,它们会被氧化成自由基正离子,而氧会被还原成自由基超氧阴离子。
自由基超氧阴离子可以说是结合了自由基的活泼性和氧的强氧化性,是一个谁怀孕谁盯着谁的恶魔。
面对这个恶魔,染料分子失去了头盔和盔甲,被彻底分解。

虽然古代没有那么多合成染料,但人们还是从大自然中得到了种类繁多的天然染料,如靛蓝(吲哚)、花青素(类黄酮)、紫草素(醌)、苦苷(生物碱)等。其中,靛蓝染料的使用历史非常悠久。
古代的靛蓝染色依赖于从兰草等植物中提取的汁液。
在染色过程中,除了靛蓝之外,由于染色过程中温度和pH值的变化,往往会产生靛玉红 mdash mdash与靛蓝结构相似的分子。
有研究发现,主波长为365 nm的紫外灯能明显降解染料中的靛玉红。
此外,靛蓝染料中的靛蓝胭脂红(只是比靛蓝多了磺酸基团,除了增加水溶性外,基本结构和性质与靛蓝相似)在紫外灯和氧气的作用下也会发生氧化分解,生成靛蓝磺酸。

光,让绘画 黯然失色

各种有机染料常被用来给织物增色,而另一个色彩世界 mdash mdash绘画时,还要使用各种无机颜料,如铅白、朱砂等。
那么,使用无机颜料的藏品,比如油画,是否可以逃过闪光灯的追逐呢?可惜我不能。
例如,亮黄色绘画颜料中使用了一种叫做硫化镉(CdS)的成分,这种颜料因着色力强、稳定、色彩鲜艳而受到画家的欢迎。
莫奈、梵高、毕加索等绘画都在作品中大量使用这种颜料。
但在可见光的作用下,硫化镉中的硫会被逐渐氧化成硫酸盐。
这个过程还是可以用前面提到的能级模型来解释的:住在硫化镉里的电子房客在光线照射下会冲到更高的楼层,一旦有空的房间出来,原本住在硫磺里的房客就会乘虚而入。
结果硫失去电子,被氧化成单质硫,单质硫很容易被氧气氧化成硫酸盐,最后色素被完全破坏。
管中窥豹。
上面的例子只是向你展示了光线对藏品的伤害,这只豹子身上的一个花斑。
而且光对藏品的伤害不止这一件 mdash mdash红外光虽然能量低,但其明显的热效应可以加速纸张、木材等富含纤维素的收藏品的脱水和开裂。有机收藏,如动植物标本、骨器官等富含羰基、芳基等发色团。,也可以在光照条件下直接被激发、氧化或简单分解。

闪光灯的一个小闪光当然没有实验室里的模拟条件那么恶劣,但是累积的伤害足以产生水滴石穿的效果。
为了厚重的历史可以传承千年,请关掉闪光灯,仔细欣赏那些珍贵的藏品!

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