多所城市的路灯突然变成了色，背后的安全隐患比想象中更夸张

2023-10-10 14:10

图片来源：Pixabay

突然出现的紫色路灯看起来似乎没有危害，但它们可能会影响司机和行人的安全。

撰文｜Karen Kwon

翻译｜张乃欣

审校｜clefable

大约15年前，美国城市和小镇陆续将路灯由钠灯换成LED灯，灯光也由橙黄色变成了明亮的白色。但近期包括美国在内全球范围内都出现了一种新奇的路灯颜色。从2021年初开始，美国佛罗里达州、犹他州、得克萨斯等多个州以及加拿大和爱尔兰，出现了许多关于紫色路灯的报道。

这种现象看似古怪但无伤大雅。毕竟，随着万圣节临近，紫色路灯除了吓一吓附近的居民外，还能有什么危害呢？不过事实证明，路灯的颜色可能会影响司机和行人在夜间行路时对周围环境的感知，这就使紫色路灯成为了潜在的安全隐患。

LED灯如何工作？‍‍‍

将路灯的灯芯升级为发光二极管（LED）确实是明智之举。根据美国能源部（U.S. Department of Energy）的数据，LED是目前最节能的照明技术之一。此外，LED灯更耐用，使用寿命更长，且产生的灯光质量和其他照明方式相比有过之而无不及。

这些二极管能发射多种波长的光，但不能无法自然产生白光。因此，街道上白色的LED灯实际上同时发出红、绿和蓝（或红、黄和蓝）三种颜色的混合光。想要让LED灯看起来像是发出白光的光源，常见的方法有两种：第一种是将发出红、绿或蓝光的微型LED灯组合成一个大型设备。另一种方法是只使用蓝色的LED灯，但在灯管内部涂一种荧光物质——磷光剂。当二极管发出的蓝光穿过磷光剂涂层时，磷光剂会吸收掉一部分蓝光，同时发出红光和黄光，这也会产生白色的混合光。

图片来源：Pixabay

美国休斯敦大学（University of Houston）化学系副教授Jakoah Brgoch说，第二种方法比第一种更受欢迎，原因是它更节能。产生红光和绿光的LED灯所需的能量比蓝色LED灯多。西奈山伊坎医学院光与健康研究中心项目主任Jon D. Bullough表示，除了节省能源，相比于准备三种不同颜色的LED灯，使用磷光剂的LED灯需要的电路也较少，这使得路灯更加便宜。但这种方法并不适用于所有发光设备，例如电视和变色灯泡等需要产生多种色光的设备。不过如果是单纯给街道照明的白光，制造商通常会选择更便宜、高效的蓝色LED灯搭配磷光剂涂层。

突然变成紫色的路灯

“磷光剂技术没有问题，”加利福尼亚大学圣芭芭拉分校的材料学教授Ram Seshadri说，“我们学校外面的街道使用LED照明已经很多年了，没有任何问题。”然而一些路灯确实突然变成了刺眼的紫色。如果不“解剖”一个出问题的路灯，想要确定变色的原因并不容易，不过，Brgoch解释道科学家们提出了一个假设：出现明亮的紫色光线，也表明灯泡周围的磷光剂层已经被“剥离”，暴露出了下面蓝色的LED灯。虽然原则上蓝色LED的灯光是深蓝色的，但它们本身还是会带有一些紫罗兰色调。

得克萨斯农工大学的博士后研究员Shruti Hariyani（博士期间的课题是磷光剂材料）说，灯泡本身可能会出现各种故障，但故障产生的结果各不相同。如果LED部件存在缺陷，灯光会变暗；如果是因为磷光剂层因为化学反应而降解，灯光的颜色就会从白色逐渐变为灰白色。

根据Brgoch和Hariyani的说法，路灯涂层的脱落可能是由多种原因造成的，包括灯具持续运行导致内部积热，经过车辆所带来的振动，甚至还有地心引力对磷光剂涂层的牵引作用。

紫色灯光如何影响视力？

当突然发现自己置身于一条被紫光包裹的街道上时，人们会感觉到不安。但一个更大的问题是，这种光线可能会改变司机和行人对周围环境的感知。这是因为在不同的光照条件下，人眼中负责视觉感知的光感受器类型也会不同。

正常街道的灯光图片来源：Pixabay

在受到日光照射时，人类视网膜中的视锥细胞会变得活跃，来帮助人们分辨颜色。而在弱光条件下，会转由视杆细胞主要负责视觉。虽然视杆细胞无法区分颜色，但对短波长的光（电磁波谱中的蓝色波段）的敏感度要高于视锥细胞。两种光感受器另一个不同的点是，视杆细胞主要分布在视网膜的边缘部分。因此，Bullough表示，相比于发黄的白光，夜间开车的人们在发蓝的白光下会更容易注意到视野边缘中移动的事物。（他指出，相关的研究大多数使用相对的宽光谱，即带有蓝色或黄色光的白光，而不是纯蓝色或黄色光。）在蓝光环境中，虽然人们边缘视觉的敏感度提升了，但问题也伴随而来：一旦移动的物体进入视线聚焦的区域后，就会变得更加难辨认。这是由于在这样的环境下，人眼中主导中心视觉的、对蓝光敏感的视锥细胞数量很少，以及视锥细胞在昏暗环境中发挥作用较小的缘故。

Bullough认为紫色路灯不利于司机或行人的安全。首先，缺少磷光剂涂层会使路灯的灯光变暗——通常来说根据所处的道路类型，路灯需要发出固定亮度的光线。第二，由于视网膜的视觉中心缺乏对蓝光敏感的视锥细胞，蓝色和紫色饱和光会使人们对细节的感知能力变差。最后，Bullough说，蓝紫光会让人们难以区分不同的颜色，一切都变成蓝色或黑色的色调。

为了保障司机和行人在紫色以及任何颜色路灯下的安全，Bullough建议在夜间步行或驾车时，不要佩戴墨镜和防蓝光眼镜。对于很多人来说，蓝光会显得更刺眼一些，这时人们就会想戴上墨镜以防止眩光。“但是在夜里的时候，”Bullough说，“我们确实需要有尽可能多的光亮。”

最重要的是，紫色路灯事故的罪魁祸首不全是LED灯，Seshadri说。“通常情况下，用于制造磷光剂的材料非常稳定。出现此类问题可能是由于路灯制造过程中或某些特定的LED灯存在问题，其他地方的LED灯并没有遇到这种状况。”

原文链接：

https://www.scientificamerican.com/article/streetlights-are-mysteriously-turning-purple-heres-why/

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来源: qq

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