Ultravioletā starojuma definīcija

Ķīmijas glosārijs Ultravioletā starojuma definīcija

Ultravioletā gaisma ir neredzama, bet melnās gaismas vai UV lampas arī izstaro redzamu violetu gaismu. Cultura RM Exclusive / Mets Linkolns / Getty Images

Ultravioletais starojums ir vēl viens ultravioletās gaismas nosaukums. Tā ir daļa no spektra ārpus redzamā diapazona, tieši aiz redzamās violetās daļas.

Galvenās iespējas: ultravioletais starojums

• Ultravioleto starojumu sauc arī par ultravioleto gaismu vai UV.
• Tā ir gaisma ar īsāku viļņa garumu (garāku frekvenci) nekā redzamā gaisma, bet garāku viļņa garumu nekā rentgena starojums. Tā viļņa garums ir no 100 līdz 400 nm.
• Ultravioleto starojumu dažreiz sauc par melno gaismu, jo tas ir ārpus cilvēka redzes diapazona.

Ultravioletā starojuma definīcija

Ultravioletais starojums ir elektromagnētiskā radiācija vai gaismas kam viļņa garums lielāks par 100 nm, bet mazāks par 400 nm. To sauc arī par UV starojumu, ultravioleto gaismu vai vienkārši UV. Ultravioletā starojuma viļņa garums ir garāks nekā rentgena stariem, bet īsāks nekā redzamās gaismas viļņa garums. Lai gan ultravioletā gaisma ir pietiekami enerģiska, lai dažus salauztu ķīmiskās saites , to (parasti) neuzskata par jonizējošā starojuma veidu. Molekulu absorbētā enerģija var nodrošināt aktivizācijas enerģija sākt ķīmiskas reakcijas un var izraisīt dažu materiālu rašanos fluorescē vai fosforescē .

Vārds 'ultravioletais' nozīmē 'ārpus violets'. Ultravioleto starojumu 1801. gadā atklāja vācu fiziķis Johans Vilhelms Riters. Riters pamanīja neredzamo gaismu ārpus redzamā spektra violetās daļas. Ar sudraba hlorīdu apstrādātais papīrs kļuva tumšāks nekā violetā gaisma. Viņš neredzamo gaismu nosauca par 'oksidējošiem stariem', atsaucoties uz starojuma ķīmisko aktivitāti. Lielākā daļa cilvēku lietoja frāzi 'ķīmiskie stari' līdz 19. gadsimta beigām, kad 'siltuma stari' kļuva pazīstami kā infrasarkanais starojums un 'ķīmiskie stari' kļuva par ultravioleto starojumu.

Ultravioletā starojuma avoti

Apmēram 10 procentus no Saules gaismas jaudas veido UV starojums. Kad saules gaisma nonāk Zemes atmosfērā, gaisma ir aptuveni 50% infrasarkanā starojuma, 40% redzamās gaismas un 10% ultravioletā starojuma. Tomēr atmosfēra bloķē apmēram 77% saules UV gaismas, galvenokārt īsākos viļņu garumos. Gaisma, kas sasniedz Zemes virsmu, ir aptuveni 53% infrasarkanā, 44% redzamā un 3% UV.

Ultravioleto gaismu ražo melnas gaismas , dzīvsudraba tvaika lampas un sauļošanās lampas. Jebkurš pietiekami karsts ķermenis izstaro ultravioleto gaismu ( melnā ķermeņa starojums ). Tādējādi zvaigznes, kas ir karstākas par Sauli, izstaro vairāk UV gaismas.

Ultravioletās gaismas kategorijas

Ultravioletā gaisma ir sadalīta vairākos diapazonos, kā aprakstīts ISO standartā ISO-21348:

Vārds	Abreviatūra	Viļņa garums (nm)	Fotonu enerģija (eV)	Citi vārdi
Ultravioletais A	VĪNOGU	315-400	3,10–3,94	garu viļņu, melna gaisma (ozons to neuzsūc)
Ultravioletais B	UVB	280-315	3,94–4,43	vidēja viļņa (pārsvarā absorbē ozons)
Ultravioletais C	UVC	100-280	4.43–12.4	īsviļņu (pilnībā absorbēts ozonā)
Netālu no ultravioletā starojuma	NUV	300-400	3.10–4.13	redzams zivīm, kukaiņiem, putniem, dažiem zīdītājiem
Vidējais ultravioletais starojums	MOV	200-300	4.13–6.20
Tāls ultravioletais starojums	FUV	122-200	6.20–12.4
Laima-alfa ūdeņradis	H Laimens	121-122	10:16–10:25	ūdeņraža spektrālā līnija pie 121,6 nm; jonizējas pie īsākiem viļņu garumiem
Vakuuma ultravioletais	VUV	10-200	6.20–124	absorbē skābeklis, tomēr 150-200 nm var pārvietoties pa slāpekli
Ekstrēms ultravioletais starojums	EUV	10-121	10.25–124	patiesībā ir jonizējošais starojums, lai gan to absorbē atmosfēra

Redzot UV gaismu

Lielākā daļa cilvēku nevar redzēt ultravioleto gaismu, tomēr tas nav obligāti tāpēc, ka cilvēka tīklene to nevar noteikt. Acu lēca filtrē UVB un augstākas frekvences, turklāt lielākajai daļai cilvēku trūkst krāsu receptoru, lai redzētu gaismu. Bērni un jauni pieaugušie biežāk uztver UV nekā gados vecāki pieaugušie, taču cilvēki, kuriem trūkst lēcas (afakija) vai kuriem ir nomainīta lēca (kā kataraktas operācijas gadījumā), var redzēt dažus UV viļņu garumus. Cilvēki, kuri var redzēt UV, ziņo par to kā zili baltu vai violeti baltu krāsu.

Kukaiņi, putni un daži zīdītāji redz gandrīz UV gaismu. Putniem ir patiesa UV redze, jo tiem ir ceturtais krāsu receptors, kas to uztver. Ziemeļbrieži ir zīdītāju piemērs, kas redz UV gaismu. Viņi to izmanto, lai redzētu leduslāčus pret sniegu. Citi zīdītāji izmanto ultravioleto staru, lai redzētu urīna pēdas, lai izsekotu upurim.

Ultravioletais starojums un evolūcija

Tiek uzskatīts, ka enzīmi, ko izmanto DNS atjaunošanai mitozes un meiozes gadījumā, ir attīstījušies no agrīniem labošanas enzīmiem, kas bija paredzēti ultravioletās gaismas radīto bojājumu novēršanai. Agrāk Zemes vēsturē prokarioti nevarēja izdzīvot uz Zemes virsmas, jo UVB iedarbība izraisīja blakus timīna bāzes pāris saistīt kopā vai veidot timīna dimērus. Šis traucējums bija nāvējošs šūnai, jo tas mainīja nolasīšanas rāmi, ko izmantoja ģenētiskā materiāla replicēšanai un olbaltumvielu ražošanai. Prokarioti, kas izbēga no aizsargājošās ūdens dzīves, izstrādāja fermentus, lai labotu timīna dimērus. Lai gan galu galā izveidojās ozona slānis, kas aizsargā šūnas no vissliktākā saules ultravioletā starojuma, šie atjaunojošie enzīmi paliek.

Avoti

• Boltons, Džeimss; Koltons, Kristīne (2008). Ultravioleto staru dezinfekcijas rokasgrāmata. Amerikas ūdenssaimniecības asociācija. ISBN 978-1-58321-584-5.
• Hokbergers, Filips E. (2002). 'Ultravioletās fotobioloģijas vēsture cilvēkiem, dzīvniekiem un mikroorganismiem'. Fotoķīmija un fotobioloģija . 76 (6): 561–569. doi: 10.1562/0031-8655(2002)0760561AHOUPF2.0.CO2
• Hants, D. M.; Karvalju, L. S.; Kovs, J. A.; Davies, W. L. (2009). 'Putnu un zīdītāju vizuālo pigmentu evolūcija un spektrālā regulēšana'. Karaliskās biedrības filozofiskie darījumi B: Bioloģijas zinātnes . 364 (1531): 2941–2955. doi: 10.1098/rstb.2009.0044