Меню

Ультрафиолетовое излучение длина волны и частота таблица



Ультрафиолет — Ultraviolet

Ультрафиолет ( УФ ) — это форма электромагнитного излучения с длиной волны от 10 нм (с соответствующей частотой около 30 ПГц) до 400 нм (750 ТГц), короче, чем у видимого света , но длиннее, чем рентгеновские лучи . УФ-излучение присутствует в солнечном свете и составляет около 10% от общего электромагнитного излучения Солнца. Он также производится электрическими дугами и специальными лампами, такими как ртутные лампы , лампы для загара и черные фонари . Хотя длинноволновый ультрафиолет не считается ионизирующим излучением, потому что его фотонам не хватает энергии для ионизации атомов , он может вызывать химические реакции и заставляет многие вещества светиться или флуоресцировать . Следовательно, химические и биологические эффекты УФ-излучения больше, чем просто эффекты нагрева, и многие практические применения УФ-излучения связаны с его взаимодействием с органическими молекулами.

Коротковолновый ультрафиолетовый свет повреждает ДНК и стерилизует поверхности, с которыми он контактирует. Для людей загар и солнечные ожоги являются знакомыми эффектами воздействия на кожу ультрафиолетового излучения, наряду с повышенным риском рака кожи . Количество ультрафиолетового света, производимого Солнцем, означает, что Земля не сможет поддерживать жизнь на суше, если большая часть этого света не будет отфильтрована атмосферой. Более энергичное, коротковолновое «экстремальное» УФ-излучение ниже 121 нм ионизирует воздух настолько сильно, что он поглощается еще до того, как достигнет земли. Однако ультрафиолетовый свет (в частности, UVB) также отвечает за образование витамина D у большинства наземных позвоночных, включая человека. Таким образом, УФ-спектр оказывает как полезное, так и вредное воздействие на жизнь.

Нижний предел длины волны человеческого зрения обычно принимается равным 400 нм, поэтому ультрафиолетовые лучи невидимы для людей, хотя некоторые люди могут воспринимать свет на немного более коротких длинах волн, чем это. Насекомые, птицы и некоторые млекопитающие могут видеть ближний УФ (т. Е. Немного более короткие длины волн, чем то, что видят люди).

СОДЕРЖАНИЕ

  • 1 Видимость
  • 2 Открытие
  • 3 подтипа
  • 4 Солнечный ультрафиолет
  • 5 Блокираторы, поглотители и окна
  • 6 Искусственные источники
    • 6.1 «Черные огни»
    • 6.2 Коротковолновые ультрафиолетовые лампы
    • 6.3 Лампы накаливания
    • 6.4 Газоразрядные лампы
    • 6.5 Ультрафиолетовые светодиоды
    • 6.6 Ультрафиолетовые лазеры
    • 6.7 Настраиваемый вакуумный ультрафиолет (ВУФ)
    • 6.8 Плазменные и синхротронные источники экстремального УФ-излучения
  • 7 Воздействие на здоровье человека
    • 7.1 Благоприятные эффекты
      • 7.1.1 Состояние кожи
    • 7.2 Вредные эффекты
      • 7.2.1 Повреждение кожи
        • 7.2.1.1 Дискуссия о безопасности солнцезащитных кремов
      • 7.2.2 Обострение некоторых кожных заболеваний
      • 7.2.3 Повреждение глаз
  • 8 Разложение полимеров, пигментов и красителей
  • 9 приложений
    • 9.1 Фотография
    • 9.2 Электротехническая и электронная промышленность
    • 9.3 Использование флуоресцентных красителей
    • 9.4 Аналитическое использование
      • 9.4.1 Судебная экспертиза
      • 9.4.2 Повышение контрастности чернил
      • 9.4.3 Санитарное соответствие
      • 9.4.4 Химия
    • 9.5 Использование материаловедения
      • 9.5.1 Обнаружение пожара
      • 9.5.2 Фотолитография
      • 9.5.3 Полимеры
    • 9.6 Использование в биологии
      • 9.6.1 Очистка воздуха
      • 9.6.2 Стерилизация и дезинфекция
      • 9.6.3 Биологический
      • 9.6.4 Терапия
      • 9.6.5 Герпетология
  • 10 Эволюционное значение
  • 11 См. Также
  • 12 Ссылки
  • 13 Дальнейшее чтение
  • 14 Внешние ссылки

Видимость

Ультрафиолетовые лучи невидимы для большинства людей. Хрусталика глаза человека блокирует наиболее излучение в диапазоне длин волн 300-400 нм; более короткие длины волн блокируются роговицей . У людей также отсутствует адаптация цветовых рецепторов к ультрафиолетовым лучам. Тем не менее, фоторецепторы по сетчатке чувствительны к ближней УФ, и люди , не имеющие линзы (состояние , известное как афакии ) воспринимают ближней УФ- области, как беловато-голубого или беловато-фиолетовой. При некоторых условиях дети и молодые люди могут видеть ультрафиолет с длиной волны около 310 нм. Радиация, близкая к ультрафиолетовому излучению, видна насекомым, некоторым млекопитающим и птицам . У маленьких птиц есть четвертый цветовой рецептор ультрафиолетовых лучей; это дает птицам «истинное» ультрафиолетовое зрение.

Открытие

«Ультрафиолет» означает «за пределами фиолетового» (от латинского ultra , «за пределами»), фиолетовый — это цвет самых высоких частот видимого света. Ультрафиолет имеет более высокую частоту (следовательно, более короткую длину волны), чем фиолетовый свет.

Ультрафиолетовое излучение было открыто в 1801 году, когда немецкий физик Иоганн Вильгельм Риттер заметил, что невидимые лучи за пределами фиолетового конца видимого спектра затемняют бумагу, пропитанную хлоридом серебра, быстрее, чем сам фиолетовый свет. Он назвал их «(де-) окисляющими лучами» ( нем . De -oxierende Strahlen ), чтобы подчеркнуть химическую реакционную способность и отличить их от « тепловых лучей », открытых годом ранее на другом конце видимого спектра. Вскоре после этого был принят более простой термин «химические лучи», который оставался популярным на протяжении всего XIX века, хотя некоторые говорили, что это излучение полностью отличалось от света (в частности, Джон Уильям Дрейпер , который назвал их «титоническими лучами»). Термины «химические лучи» и «тепловые лучи» в конечном итоге были отброшены в пользу ультрафиолетового и инфракрасного излучения соответственно. В 1878 году был открыт стерилизующий эффект коротковолнового света, убивающий бактерии. К 1903 году было известно, что наиболее эффективные длины волн составляли около 250 нм. В 1960 году было установлено действие ультрафиолетового излучения на ДНК.

Открытие ультрафиолетового излучения с длинами волн ниже 200 нм, названного «вакуумным ультрафиолетом», поскольку оно сильно поглощается кислородом воздуха, было сделано в 1893 году немецким физиком Виктором Шуманом .

Подтипы

Электромагнитного спектра ультрафиолетового излучения (УФО), определяется наиболее широко , как 10-400 нм, могут быть разделены на несколько диапазонов , рекомендованного стандарта ИСО ISO-21348:

Имя Сокращение Длина волны
(нм)
Энергия фотона
(эВ, аДж)
Примечания / альтернативные названия
Ультрафиолет А UV ‑ A 315–400 3,10–3,94,
0,497–0,631
Длинноволновый УФ, черный свет , не поглощаемый озоновым слоем : мягкий УФ.
Ультрафиолет B UV ‑ B 280–315 3,94–4,43,
0,631–0,710
Средневолновое УФ-излучение, в основном поглощаемое озоновым слоем: промежуточное УФ-излучение; Дорно радиация.
Ультрафиолет C УФ-С 100–280 4,43–12,4,
0,710–1,987
Коротковолновое УФ-излучение, бактерицидное УФ-излучение, ионизирующее излучение на более коротких длинах волн, полностью поглощаемое озоновым слоем и атмосферой: жесткое УФ-излучение.
Ближний ультрафиолет N ‑ UV 300–400 3,10–4,13,
0,497–0,662
Виден птицам, насекомым и рыбам.
Средний ультрафиолет M ‑ UV 200–300 4,13–6,20,
0,662–0,993
Дальний ультрафиолет F ‑ UV 122–200 6.20–10.16,
0.993–1.628
Ионизирующее излучение на более коротких волнах.
Водород
Лайман-альфа
H Lyman ‑ α 121–122 10,16–10,25,
1,628–1,642
Спектральная линия 121,6 нм, 10,20 эВ.
Экстремальный ультрафиолет E ‑ UV 10–121 10,25–124,
1,642–19,867
Полностью ионизирующее излучение по некоторым определениям; полностью поглощены атмосферой.
Вакуумный ультрафиолет V ‑ UV 10–200 6.20–124,
0.993–19.867
Сильно поглощается атмосферным кислородом, хотя волны с длиной волны 150–200 нм могут распространяться через азот.

Было исследовано несколько твердотельных и вакуумных устройств для использования в различных частях УФ-спектра. Многие подходы стремятся адаптировать устройства, чувствительные к видимому свету, но они могут страдать от нежелательной реакции на видимый свет и различных нестабильностей. Ультрафиолет может быть обнаружен подходящими фотодиодами и фотокатодами , которые можно настроить так, чтобы они были чувствительны к различным частям УФ-спектра. Доступны чувствительные УФ- фотоумножители . Спектрометры и радиометры предназначены для измерения УФ-излучения. Кремниевые детекторы используются по всему спектру.

Вакуумное УФ, или ВУФ, длины волн (короче 200 нм) сильно поглощаются молекулярным кислородом воздуха, хотя более длинные волны около 150–200 нм могут распространяться через азот . Поэтому научные приборы могут использовать этот спектральный диапазон, работая в бескислородной атмосфере (обычно чистый азот), без необходимости в дорогостоящих вакуумных камерах. Яркие примеры включают оборудование для фотолитографии с длиной волны 193 нм (для производства полупроводников ) и спектрометры кругового дихроизма .

Технологии для приборов ВУФ на протяжении многих десятилетий в значительной степени определялись солнечной астрономией. В то время как оптика может использоваться для удаления нежелательного видимого света, который в целом загрязняет ВУФ; детекторы могут быть ограничены их реакцией на не-ВУФ-излучение, и разработка «солнечных слепых» устройств была важной областью исследований. Широкозонные твердотельные устройства или вакуумные устройства с фотокатодами с высокой отсечкой могут быть привлекательны по сравнению с кремниевыми диодами.

Читайте также:  Таблица плотности нефти от температуры

Экстремальное УФ-излучение (EUV или иногда XUV) характеризуется переходом в физику взаимодействия с веществом. Длины волн, превышающие примерно 30 нм, взаимодействуют в основном с внешними валентными электронами атомов, в то время как длины волн короче, чем те, которые взаимодействуют в основном с электронами и ядрами внутренней оболочки. Длинный конец EUV-спектра задается заметной спектральной линией He + при 30,4 нм. EUV сильно поглощается большинством известных материалов, но возможен синтез многослойной оптики, которая отражает до 50% EUV-излучения при нормальном падении . Эта технология была впервые использована в зондовых ракетах NIXT и MSSTA в 1990-х годах и использовалась для создания телескопов для получения изображений Солнца. См. Также спутник Extreme Ultraviolet Explorer .

В некоторых источниках используется различие между «жестким УФ» и «мягким УФ» — в случае астрофизики граница может быть на границе Лаймана, то есть на длине волны 91,2 нм, при этом «жесткое УФ» является более энергичным. Те же самые термины могут также использоваться в других областях, таких как косметология , оптоэлектроника и т. Д. — числовое значение границы между жестким и мягким, даже в аналогичных научных областях, не обязательно совпадает; например, в одной публикации по прикладной физике использовалась граница 190 нм между жесткими и мягкими УФ-областями.

Солнечный ультрафиолет

Очень горячие объекты испускают УФ-излучение (см. Излучение черного тела ). Солнце испускает ультрафиолетовое излучение на все длины волн, в том числе экстремального ультрафиолета , где она пересекает в рентгеновские лучи при 10 нм. Чрезвычайно горячие звезды излучают пропорционально больше УФ-излучения, чем Солнце. Солнечный свет в космосе в верхней части атмосферы Земли (см. Солнечная постоянная ) состоит из примерно 50% инфракрасного света, 40% видимого света и 10% ультрафиолетового света с общей интенсивностью около 1400 Вт / м 2 в вакууме.

Атмосфера блокирует около 77% солнечного УФ-излучения, когда Солнце находится выше всего в небе (в зените), а поглощение увеличивается при более коротких длинах волн УФ-излучения. На уровне земли, когда солнце находится в зените, солнечный свет составляет 44% видимого света, 3% ультрафиолета и остальное инфракрасное. Из ультрафиолетового излучения, достигающего поверхности Земли, более 95% составляют более длинные волны УФА, а небольшой остаток — УФВ. УФС почти не достигает поверхности Земли. Доля УФВ, которая остается в УФ-излучении после прохождения через атмосферу, сильно зависит от облачности и атмосферных условий. В «частично облачные» дни участки голубого неба, видимые между облаками, также являются источниками (рассеянных) UVA и UVB, которые производятся рассеянием Рэлея так же, как видимый синий свет из этих частей неба. UVB также играет важную роль в развитии растений, поскольку влияет на большинство гормонов растений. Во время полной облачности количество поглощения из-за облаков сильно зависит от толщины облаков и широты, при этом нет четких измерений, коррелирующих удельную толщину и поглощение УФВ.

Более короткие полосы УФС, а также еще более энергичное УФ-излучение, производимое Солнцем, поглощаются кислородом и генерируют озон в озоновом слое, когда отдельные атомы кислорода, образующиеся в результате УФ- фотолиза дикислорода, реагируют с большим количеством дикислорода. Озоновый слой особенно важен для блокирования большей части ультрафиолета B и оставшейся части ультрафиолета C, еще не заблокированной обычным кислородом воздуха.

Блокираторы, поглотители и окна

Поглотители ультрафиолета — это молекулы, которые используются в органических материалах ( полимерах , красках и т. Д.) Для поглощения ультрафиолетового излучения с целью уменьшения ультрафиолетового разложения (фотоокисления) материала. Поглотители сами могут со временем разрушаться, поэтому необходим мониторинг уровней поглотителей в материалах, подвергшихся атмосферному воздействию.

В солнцезащитном креме ингредиенты, которые поглощают лучи UVA / UVB, такие как авобензон , оксибензон и октилметоксициннамат , являются органическими химическими поглотителями или «блокаторами». Они контрастируют с неорганическими поглотителями / «блокаторами» УФ-излучения, такими как технический углерод , диоксид титана и оксид цинка .

Для одежды коэффициент защиты от ультрафиолета (UPF) представляет собой соотношение УФ-излучения, вызывающего солнечные ожоги, без защиты ткани и с защитой ткани, аналогично рейтингу фактора защиты от солнца (SPF) для солнцезащитного крема . Стандартные летние ткани имеют UPF около 6, что означает, что через них проходит около 20% УФ-излучения.

Взвешенные наночастицы в цветном стекле не позволяют УФ-лучам вызывать химические реакции, которые изменяют цвета изображения. Планируется, что для калибровки цветных камер для марсохода ЕКА 2019 года планируется использовать набор цветных эталонных чипов из цветного стекла , поскольку они останутся незатронутыми из-за высокого уровня ультрафиолетового излучения, присутствующего на поверхности Марса.

Обычное натриево-известковое стекло , такое как оконное стекло, частично прозрачно для УФА, но непрозрачно для более коротких волн, пропуская около 90% света с длиной волны выше 350 нм, но блокируя более 90% света с длиной волны ниже 300 нм. Исследование показало, что автомобильные окна пропускают 3-4% окружающего УФ-излучения, особенно если УФ-излучение превышает 380 нм. Другие типы автомобильных стекол могут уменьшить пропускание УФ-излучения, превышающее 335 нм. Плавленый кварц , в зависимости от качества, может быть прозрачным даже для длин волн вакуумного УФ- излучения. Кристаллический кварц и некоторые кристаллы, такие как CaF 2 и MgF 2, хорошо пропускают до длин волн 150 или 160 нм.

Стекло Вуда представляет собой темно-фиолетово-синее бариево-натриевое силикатное стекло с примерно 9% оксида никеля, разработанное во время Первой мировой войны для блокировки видимого света для скрытых коммуникаций. Он обеспечивает связь как в дневном инфракрасном, так и в ночном ультрафиолетовом свете, будучи прозрачным в диапазоне от 320 до 400 нм, а также в более длинных инфракрасных и едва видимых красных длинах волн. Его максимальное УФ-пропускание составляет 365 нм, одна из длин волн ртутных ламп .

Источник

В чем разница между лучами UVA и UVB?

Солнечный свет содержит ультрафиолетовое (УФ) излучение, состоящее из разных типов лучей. Типы ультрафиолетового излучения, с которыми вы, вероятно, наиболее знакомы — это лучи UVA и UVB. Эти лучи могут по-разному влиять на вашу кожу.

В этой статье мы более подробно рассмотрим ключевые различия между лучами UVA и UVB, то, как они влияют на вашу кожу и что вы можете сделать, чтобы ограничить солнечное воздействие.

Что такое УФ-излучение?

УФ-излучение — это форма электромагнитной энергии. Оно может поступать из естественных источников, таких как солнечный свет, а также из искусственных источников, таких как лазеры, лампа ультрафиолетового свет и солярии.

Солнце — самый важный источник УФ-излучения. Это продукт ядерной реакции в ядре Солнца и излучение распространяется на Землю через солнечные лучи.

УФ-лучи классифицируются по длине волны: UVA (самая длинная волна), UVB (средняя длина волны) и UVC (самая короткая длина волны).

Таблица сравнения типов УФ-лучей

Вот краткое сравнение трех основных типов УФ-лучей.

UVA UVB UVC Уровень энергии самый низкий средний наибольший Пораженные клетки кожи внутренние клетки в верхнем слое кожи, включая дерму клетки в верхнем слое кожи самые внешние клетки в верхнем слое кожи Краткосрочные эффекты моментальный загар, солнечный ожог отложенный загар, солнечный ожог, образование пузырей покраснение, язвы и высыпания, сильные ожоги Долгосрочные эффекты преждевременное старение, морщины, некоторые виды рака кожи рак кожи, может способствовать преждевременному старению рак кожи, преждевременное старение Источник солнечный свет, солярии солнечный свет, солярии УФ-лампы, ртутные лампы, сварочные горелки % солнечных УФ-лучей

Читайте также:  Футбол сша nisa турнирная таблица

5 0 (фильтруется атмосферой)

Что нужно знать о лучах UVA

Вот некоторые важные факты об ультрафиолетовых лучах A (UVA) и о том, как они влияют на вашу кожу.

  • У них более высокая длина волны, но более низкий уровень энергии, чем у других УФ-лучей.
  • Они более проникающие, чем лучи UVB, а это значит, что они могут воздействовать на клетки глубже в коже.
  • Они вызывают косвенное повреждение ДНК.
  • Они вызывают преждевременное старение кожи, что приводит к видимым эффектам, таким как морщины. Они также связаны с некоторыми видами рака кожи.
  • В отличие от лучей UVB, они не поглощаются озоновым слоем. Около 95 процентов ультрафиолетовых лучей, достигающих землю — это лучи UVA.
  • Они вызывают мгновенный эффект загара, а иногда и солнечный ожог. Эффекты УФА-лучей проявляются сразу же.
  • Лучи UVA — это основной тип света, используемый в соляриях.
  • Они могут проникать сквозь окна и облака.

Что нужно знать о лучах UVB

Вот некоторые важные факты об ультрафиолетовых лучах B (UVB) и о том, как они влияют на вашу кожу.

  • По сравнению с лучами UVA, лучи UVB имеют более короткие длины волн и более высокие уровни энергии.
  • Лучи UVB повреждают самые верхние слои кожи.
  • Они напрямую повреждают ДНК.
  • Лучи UVB вызывают большинство видов рака кожи и также могут способствовать преждевременному старению кожи.
  • Они частично поглощаются озоновым слоем, но некоторые лучи все же проходят. Около 5 процентов ультрафиолетовых лучей, которые достигают земли — это лучи UVB.
  • Чрезмерное воздействие лучей UVB приводит к солнечным ожогам. Обычно воздействие лучей UVB проявляется через несколько часов после пребывания на солнце.
  • Большинство соляриев используют комбинацию лучей UVA и UVB. Специальные солярии, содержащие только УФ-В излучения, могут рекламироваться как безопасные, но они все равно вызывают повреждение кожи. Использование соляриев не является безопасным и не рекомендуется.
  • Они не проникают в окна и, скорее всего, фильтруются облаками.

Что такое UVC ?

Ультрафиолетовые лучи С (УФС) имеют самую короткую длину волны и самый высокий уровень энергии из трех типов УФ-лучей. В результате они могут нанести серьезный ущерб всем формам жизни.

К счастью, УФ-излучение полностью отфильтровывается озоновым слоем. В результате эти солнечные лучи никогда не достигают земли.

Искусственные источники ультрафиолетового излучения включают сварочные горелки, специальные лампы, убивающие бактерии, и ртутные лампы.

Хотя ультрафиолетовые лучи и не считаются опасными для рака кожи, они могут вызвать серьезные повреждения глаз и кожи человека, включая ожоги, поражения и язвы на коже.

Когда УФ-лучи самые сильные?

Когда ультрафиолетовые лучи являются наиболее мощными, на них может влиять ряд факторов окружающей среды. Некоторые из этих факторов включают:

Время суток

Ультрафиолетовое облучение наиболее интенсивно с 10:00 до 16:00. В это дневное окно солнечные лучи проходят меньше расстояния. Это делает их более мощными.

Время года

Воздействие УФ-излучения наиболее интенсивно в весенние и летние месяцы. В это время года солнце находится под более высоким углом, что увеличивает интенсивность УФ-лучей. Однако осенью и зимой солнце все еще может влиять на вас.

Широта

Ультрафиолетовое облучение наиболее высоко в областях на экваторе или вблизи него, где ультрафиолетовые лучи проходят меньшее расстояние, прежде чем достигают земли.

Высота

Ультрафиолетовые лучи более сильны на больших высотах, потому что им нужно проходить меньше пути.

Озоновый слой обеспечивает защиту от УФ-лучей. Но парниковые газы и загрязнители привели к истончению озонового слоя, увеличивая интенсивность УФ-излучения.

Облака

Облака отфильтровывают некоторые ультрафиолетовые лучи, достигающие земли. Однако это зависит от типа облака. Темные, заполненные водой облака могут блокировать больше УФ-лучей, чем высокие тонкие облака.

Отражение

УФ-лучи отражаются от таких поверхностей, как снег, вода, песок и тротуар. Это может увеличить УФ-облучение.

Как защититься от УФ-лучей?

Чтобы ваша кожа оставалась здоровой, важно защищаться от солнечных лучей, особенно если вы знаете, что собираетесь находиться на открытом воздухе в течение длительного времени.

Примите во внимание следующие советы по ограничению солнечных ожогов, преждевременного старения и повреждения ДНК:

Нанесите солнцезащитный крем

Выберите солнцезащитный крем, обеспечивающий защиту широкого спектра действия. Это означает, что солнцезащитный крем способен блокировать как лучи UVA, так и UVB.

Более высокий фактор защиты от солнца (SPF) обеспечит лучшую защиту, но помните, что никакой солнцезащитный крем не защитит вас на 100% от УФ-лучей. Американская академия дерматологии (AAD) рекомендует использовать солнцезащитный крем это 30 SPF или выше.

Солнцезащитный крем необходимо наносить повторно, по крайней мере, каждые 2 часа или чаще, если вы потеете, занимаетесь спортом или плаваете. Важно знать, что нет водостойких солнцезащитных кремов.

Покупая солнцезащитный крем обратите внимание на состав, вы можете выбрать физический продукт или продукт на минеральной основе. Недавние исследования показали , что ингредиенты некоторых химических солнцезащитных кремов могут всасываться в кровь .

В настоящее время только два солнцезащитных ингредиента — оксид цинка и диоксид титана — «в целом признаны безопасными и эффективными» (GRASE) Управлением по контролю за продуктами и лекарствами (FDA). Эти ингредиенты входят в состав физических солнцезащитных кремов.

Одежда

Одежда может обеспечить некоторую защиту от УФ-излучения. Лучше всего использовать плотные сухие ткани. Многие производители для активного отдыха производят одежду, которая обеспечивает повышенную защиту от УФ-лучей.

Оставайся в тени

Ограничьте попадание прямых солнечных лучей, оставаясь в тени. Это наиболее важно с 10:00 до 16:00, когда УФ-лучи сильнее.

Носите головной убор

Шляпа с широкими полями может обеспечить дополнительную защиту ушам и шее или любой другой головной убор.

Носите солнцезащитные очки

Выбирайте солнцезащитные очки, обеспечивающие защиту от ультрафиолета, чтобы не повредить глаза и кожу вокруг глаз.

А как насчет витамина Д?

Солнце является одним из источников витамина Д, поэтому его иногда называют «витамином солнечного света».

Тем не менее, AAD не рекомендует получать витамин Д от солнечных лучей или соляриев, поскольку ультрафиолетовые лучи могут вызвать рак кожи.

Скорее всего, они рекомендуют после здоровой диеты , которая включает в себя продукты, которые являются естественными источниками витамина Д . К ним относятся жирная рыба, такая как лосось, тунец, сардины и скумбрия.

Витамин Д также содержится в грибах майтаке, яичных желтках, а также в продуктах и ​​напитках, обогащенных витамином Д, таких как молоко, хлопья для завтрака и апельсиновый сок. Вы также можете рассмотреть возможность приема добавок витамина Д .

Подведем итоги по УФ-лучам

И UVA, и UVB лучи могут повредить вашу кожу.

Лучи UVA могут глубже проникать в вашу кожу и вызывать преждевременное старение клеток кожи. Около 95 процентов ультрафиолетовых лучей, которые достигают земли — это лучи UVA.

Остальные 5 процентов УФ-лучей — это УФ-В. Они имеют более высокий уровень энергии, чем лучи UVA, и обычно повреждают самые верхние слои вашей кожи, вызывая солнечный ожог. Эти лучи непосредственно повреждают ДНК и являются причиной большинства видов рака кожи.

Источник

Ультрафиолетовое излучение

  • Что такое ультрафиолетовое излучение
  • Длина волны ультрафиолетового излучения
  • Источники ультрафиолетового излучения, основные виды
  • Биологическое воздействие на организмы
  • Применение УФ-излучения на практике
    • Применение в медицине

Что такое ультрафиолетовое излучение

Ультрафиолетовое излучение — это электромагнитное излучение, занимающее спектральный диапазон между рентгеновским и видимым излучением.

Открытие УФ-излучения стало следующим этапом после обнаружения инфракрасного. Немецкий ученый Иоганн Риттер продолжил поиски излучения далее конца видимого спектра, с более короткими длинами волн, чем у излучения фиолетового цвета.

Читайте также:  Романовы таблица политика итоги

В 1801 году ему удалось заметить ускорение разложения хлорида серебра при воздействии света за границами фиолетовой области спектра: в течение нескольких минут вещество темнело на свету.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

При этом физик понял, что разные зоны спектра оказывают различное влияние на скорость потемнения, а быстрее всего процесс идет на участках, располагающихся непосредственно перед фиолетовой областью.

Это наблюдение Риттер воспринял как знак того, что свет включает 3 компонента:

  1. Инфракрасный или тепловой.
  2. Осветительный или видимый.
  3. Восстановительный или ультрафиолетовый.

В тот период большинство физиков поддержали коллегу. И лишь в 1842 году появились гипотезы о единстве этих трех частей. Они нашли отражение в научных трудах итальянца Мачедонио Меллони и француза Александра Беккереля.

Длина волны ультрафиолетового излучения

Ультрафиолетовое излучение бывает:

  1. Ближним, доходящим до поверхности Земли через слои атмосферы.
  2. Дальним, для изучения которого приходится использовать специальные вакуумные приборы, так как оно не доходит до земли, поглощается атмосферой.

Каждый из видов имеет свои свойства, особенности, области применения, характерную только для него длину волны. Так, для ближнего спектра характерна длина волны 380-200 нм. Для дальнего — от 200 до 2 нм.

Единицей измерения длины волны ультрафиолетового излучения является нанометр — нм.

Источники ультрафиолетового излучения, основные виды

Все источники ультрафиолетового излучения подразделяются на 2 основных вида:

  1. Природные, единственным представителем которых является ближайшая к нам звезда Солнце. Диапазон поступающего на поверхность планеты излучения имеет пределы 200-400 нм. При этом концентрация зависит от плотности озонового слоя, высоты земного участка, свойств атмосферы, состояния облачных паров.
  2. Искусственные, к которым относятся эритемные лампы, аппараты для соляриев, лампы-аттрактанты, эксилампы, люминесцентные и ртутно-кварцевые устройства, ксеноновые лампы, высокотемпературная плазма, газоразрядные аппараты.

К искусственным источникам относят еще одну категорию — лазеры. Их работа основана на генерации газов:

  • азота;
  • неона;
  • аргона;
  • ксенона.

Существует также лазер, функционирующий на свободных электронах, позволяющий получать длину волны равную той, что наблюдается в условиях вакуума.

Биологическое воздействие на организмы

Ультрафиолетовые лучи способны изменять химическую структуру клеток и состоящих из них тканей. При этом большей активностью отличаются лучи с длиной волны 280-200 нм: они способы вызывать гемолиз, влиять на липоиды, тканевые белки.

Чрезмерное нагревание вызывает специфическую реакцию со стороны находящихся в коже сосудов. В медицине она называется ультрафиолетовой эритемой. Ее визуальным проявлением выступает появление бурой пигментации. В плане ощущений человек чувствует жжение и боль.

Стандартным ответом на облучение является синтез в коже красящего пигмента меланина. При этом длинноволновые лучи образуют интенсивный загар. Коротковолновые дают менее значительный эффект.

Частота воздействия обуславливает интенсивность выработки меланина: чем чаще кожа подвергается воздействию, тем меньше пигмента она вырабатывает.

Положительное действие ультрафиолета выражается в стимуляции:

  • фосфорно-кальциевого обмена;
  • поглощения тканями кислорода;
  • образования ферментов;
  • углеводного и белкового обмена;
  • регенеративных процессов;
  • фагоцитоза;
  • общего биотонуса.

Позитивным фактором в биологии признается благоприятное воздействие лучей на иммунную систему организма, выработку антител, сопротивляемость вирусам. Кроме того, без ультрафиолета в организме не вырабатывается витамин D, необходимый для развития костных тканей.

Применение УФ-излучения на практике

На практике используют такие характеристики УФ-излучения, как:

  1. Бактерицидное воздействие.
  2. Высокая химическая активность.
  3. Способность вызывать люминесценцию.

Благодаря им, лучи используют для:

  • уничтожения бактерий, включая уничтожение патогенных для млекопитающих микобактерий;
  • избавление от насекомых;
  • обеззараживания помещений;
  • стерилизации медицинских инструментов.

С их помощью можно воздействовать на неживую природу:

  • ионизировать воздух;
  • проводить спектрометрические анализы;
  • исследовать качественный состав минералов, горных пород.

Применение в медицине

Применение ультрафиолета в медицине обусловлено его способностью наносить вред живым организмам — вирусам и бактериям. Примером такого применения является лечение инфекционных заболеваний кожи, горла, носа, ушей.

Не менее активно врачи используют УФ-лучи при лечении рахита. В этом случае используют их способность стимулировать образование в организме витамина D.

Также ультрафиолет применяется при:

  • травмах костей;
  • воспалительных процессах;
  • обморожениях;
  • ожогах;
  • невралгиях;
  • трофических язвах желудка.

В некоторых случаях врачи прописывают лучевое лечение пациентам с почечной недостаточностью, атеросклерозом.

Источник

Ультрафиолетовое излучение – длина волны, примеры типов, свойства и применение

Содержание

Ультрафиолетовое излучение

Одним из видов электромагнитного излучения является ультрафиолетовое (УФ). Являясь не самым мощным излучением Солнца, УФ-излучение тем не менее играет достаточно большую роль в формировании условий на Земле. Познакомимся со свойствами и применением УФ-излучения.

Свойства ультрафиолетового излучения

Итак, ультрафиолетовое излучение (УФ) — это один из видов электромагнитных волн. На шкале излучений оно располагается между видимым светом и рентгеновскими лучами.

Длина волны ультрафиолетового излучения лежит в пределах от 10 до 400 нм, что соответствует частотам от $3×10^<16>$ до $7.5×10^<14>$Гц. В длинноволновой области УФ-излучение граничит с видимым светом. В коротковолновой — с рентгеновским излучением.

Рис. 1. Шкала электромагнитных волн.

Длина волны УФ-излучения сравнима с расстояниями между атомами и молекулами в веществе, поэтому УФ-излучение обладает достаточно высокой химической активностью. Многие химические реакции требуют УФ-облучение для нормального хода. Большинство фотоматериалов и фотодатчиков весьма чувствительны к УФ-спектру.

Объясняется это тем фактом, что энергия кванта излучения определяется простой формулой:

То есть энергия кванта пропорциональна частоте излучения $nu$, и, поскольку частота УФИ-излучения выше, чем частота видимого света, то и энергия кванта у него выше.

Солнце достаточно ярко «светит» в УФ-диапазоне, но, хотя воздух прозрачен для УФ-излучения, кислород воздуха $O_2$ под действием его энергии меняет конфигурацию молекулы, становится гораздо более активным озоном $O_3$. Озон же поглощает УФ-спектр гораздо интенсивнее обычного кислорода. Таким образом в верхних слоях атмосферы Земли образуется озоновый слой, который задерживает большую часть солнечного УФ-излучения.

Рис. 2. Озоновый слой Земли.

Использование УФ-излучения

Поскольку до поверхности Земли доходит небольшая часть солнечного УФ-излучения, далеко не все живые существа на Земле выработали рецепторы, воспринимающие эту часть спектра. Более того, большая доза ультрафиолета губительна для живых организмов.

Эта особенность УФ-излучения лежит в основе кварцевых ламп, которые используются в медицинских учреждениях для обеззараживания помещений. Кварцевая лампа устроена примерно так же, как обычная люминесцентная лампа, — это трубка, наполненная парами ртути, которые при пропускании сквозь них электрического тока начинают излучать в УФ-диапазоне. Но если в обычных люминесцентных лампах это излучение полностью задерживается стеклом трубки, а светится люминофор, которым покрыта трубка изнутри, то кварцевые лампы не имеют люминофора, а состоят из специального кварцевого стекла, пропускающего УФ-лучи. В результате кварцевая лампа слабо светит в видимом диапазоне, но мощность УФ-лучей у нее достаточна, чтобы уничтожать большинство микроорганизмов в помещении.

Кварцевые лампы специальных типов используются в медицине в лечебных целях: точно дозируя силу УФ-излучения, можно, к примеру, уничтожать кожные новообразования, не повредив живые ткани.

Небольшие дозы УФ-излучения являются даже полезными для человека: под их действием в коже вырабатывается витамин $D_2$, необходимый для формирования костей и для стимуляции нервной системы.

Также УФ-излучение используется при специальной фотосъемке, которая позволяет видеть некоторые особенности объектов, невидимые в обычных лучах, проводить измерения, невозможные при обычном освещении.

Рис. 3. Кварцевая бактерицидная лампа.

Что мы узнали?

Ультрафиолетовое излучение (УФ) — это электромагнитная волна, имеющая длину от от 10 до 400 нм, лежащая на шкале электромагнитных волн между видимым светом и рентгеновскими лучами. УФ-излучение имеет большую химическую активность и обладает бактерицидным эффектом.

Источник

Adblock
detector