Kas Yra Ultravioletinė Šviesa?

{h1}

Ultravioletinė šviesa yra elektromagnetinės spinduliuotės rūšis. Šios aukšto dažnio bangos gali pakenkti gyvam audiniui.

Ultravioletinė šviesa yra tokia elektromagnetinės spinduliuotės rūšis, dėl kurios juodos šviesos plakatai švyti, ir yra atsakinga už vasaros įdegį ir saulės nudegimus. Tačiau per didelis UV spindulių poveikis kenkia gyviems audiniams.

Elektromagnetinė radiacija sklinda iš saulės ir perduodama bangomis ar dalelėmis, esant skirtingiems bangų ilgiams ir dažniams. Šis platus bangų ilgių diapazonas yra žinomas kaip elektromagnetinis (EM) spektras. Paprastai spektras yra padalintas į septynias sritis, mažinant bangos ilgį ir didinant energiją bei dažnį. Įprasti žymėjimai yra radijo bangos, mikrobangos, infraraudonieji (IR), matoma šviesa, ultravioletiniai (UV), rentgeno ir gama spinduliai.

Ultravioletinė (UV) šviesa patenka į EM spektro diapazoną tarp matomos šviesos ir rentgeno spindulių. Jo dažnis yra apie 8 × 1014 iki 3 × 1016 ciklų per sekundę arba hercų (Hz), o bangos ilgis yra apie 380 nanometrų (1,5 × 10−5 colių) iki maždaug 10 nm (4 × 10−7 colių). Remiantis JAV karinio jūrų laivyno „Ultravioletinės spinduliuotės vadovu“, UV paprastai skirstomas į tris pogrupius:

  • UVA arba šalia UV (315–400 nm)
  • UVB arba vidutinis UV spindulys (280–315 nm)
  • UVC arba tolimasis UV spindulys (180–280 nm)

Vadovas tęsia teiginį: "Spinduliuotė, kurios bangos ilgis yra nuo 10 nm iki 180 nm, kartais vadinama vakuumu arba ekstremaliu UV spinduliuote." Šie bangos ilgiai yra blokuojami oro, ir jie sklinda tik vakuume.

Jonizacija

UV spinduliuotė turi pakankamai energijos, kad galėtų nutraukti cheminius ryšius. Dėl savo didesnės energijos UV fotonai gali sukelti jonizaciją - procesą, kurio metu elektronai atitrūksta nuo atomų. Gauta laisva vieta daro įtaką atomų cheminėms savybėms ir priverčia juos susidaryti ar suskaidyti cheminius ryšius, kurių jie kitaip neturėtų. Tai gali būti naudinga cheminiam apdorojimui arba gali pakenkti medžiagoms ir gyviems audiniams. Ši žala gali būti naudinga, pavyzdžiui, dezinfekuojant paviršius, bet taip pat gali būti kenksminga, ypač odai ir akims, kurias labiausiai neigiamai veikia didesnės energijos UVB ir UVC spinduliai.

UV poveikis

Dauguma natūralių UV spindulių, su kuriais susiduria žmonės, yra saulės spinduliai. Tačiau pagal Nacionalinę toksikologijos programą (NTP) tik apie 10 procentų saulės spindulių yra UV spinduliai ir tik apie trečdalį jų prasiskverbia į atmosferą, kad pasiektų žemę. Saulės UV energijos, pasiekiančios pusiaują, 95 procentai yra UVA, 5 procentai - UVB. Iš saulės spinduliuotės neišmatuojamas UVC nepasiekia Žemės paviršiaus, nes ozonas, molekulinis deguonis ir vandens garai viršutinėje atmosferoje visiškai sugeria trumpiausius UV bangos ilgius. Vis dėlto „plataus spektro ultravioletinė spinduliuotė [UVA ir UVB] yra stipriausia ir labiausiai kenkia gyviesiems daiktams“, teigiama NTP „13-oje kancerogenų ataskaitoje“.

Saulės nudegimas

Saulės įdegis yra reakcija į kenksmingų UVB spindulių poveikį. Iš esmės įdegimas atsiranda dėl natūralaus kūno gynybos mechanizmo įsitraukimo. Jį sudaro pigmentas, vadinamas melaninu, kurį gamina odos ląstelės, vadinamos melanocitais. Melaninas sugeria UV šviesą ir išsklaido ją kaip šilumą. Kai kūnas jaučia saulės žalą, jis siunčia melaniną į aplinkines ląsteles ir bando jas apsaugoti nuo daromos žalos. Pigmentas sukelia odos patamsėjimą.

„Melaninas yra natūralus apsaugos nuo saulės produktas“, - „WordsSideKick.com“ 2013 m. Interviu pasakojo Tufto universiteto medicinos mokyklos dermatologijos docentas Gary Chuangas. Tačiau nuolatinis ultravioletinių spindulių poveikis gali užgožti organizmo apsaugą. Kai tai atsitinka, įvyksta toksinė reakcija, dėl kurios gali nudegti. UV spinduliai gali pažeisti DNR kūno ląstelėse. Kūnas jaučia šį sunaikinimą ir užtvindo tą vietą krauju, kad padėtų gijimo procese. Taip pat atsiranda skausmingas uždegimas. Paprastai per pusę dienos per daug pasisotinus saulėje, būdingas saulės nudegimo raudonųjų omarų vaizdas pradeda reikštis ir jaučiamas.

Kartais ląstelės, kurių DNR mutavo saulės spinduliai, virsta probleminėmis ląstelėmis, kurios nemiršta, bet dauginasi kaip vėžys. „UV šviesa daro atsitiktinius pažeidimus DNR ir DNR atstatymo procese, kad ląstelės įgytų galimybę išvengti mirimo“, - sakė Chuangas.

Rezultatas yra odos vėžys, labiausiai paplitusi vėžio forma JAV. Žmonės, kurie deginasi pakartotinai degindamiesi, yra daug didesnės rizikos. Remiantis Odos vėžio fondo duomenimis, mirtinos odos vėžio formos, vadinamos melanoma, rizika padvigubėja tam, kuris yra gavęs penkis ar daugiau saulės nudegimų.

Kiti UV šaltiniai

Buvo sukurta daugybė dirbtinių šaltinių UV spinduliuotei gaminti. Anot Sveikatos fizikos draugijos, „prie dirbtinių šaltinių yra deginimosi kabinų, juodųjų lempučių, kietinimo lempų, germicidinių lempų, gyvsidabrio garų lempų, halogeninių lempučių, didelio intensyvumo išlydžio lempų, fluorescencinių ir kaitinamųjų šaltinių bei kai kurių rūšių lazerių“.

Vienas iš labiausiai paplitusių ultravioletinių spindulių gamybos būdų yra elektros srovės praleidimas per išgarintą gyvsidabrį ar kitas dujas. Šio tipo lempos dažniausiai naudojamos įdegio kabinose ir paviršių dezinfekavimui. Lempos taip pat naudojamos juodose lemputėse, dėl kurių fluorescenciniai dažai ir dažai švyti. Šviesos diodus (LED), lazerius ir lanko lempas taip pat galima įsigyti kaip UV šaltinius su įvairių bangų ilgiais pramonėje, medicinoje ir tyrimams.

Fluorescencija

Daugybė medžiagų, įskaitant mineralus, augalus, grybus ir mikrobus, taip pat organines ir neorganines chemines medžiagas, gali sugerti UV spinduliuotę. Dėl sugerties medžiagoje esantys elektronai šokteli į aukštesnį energijos lygį. Tuomet šie elektronai gali grįžti į žemesnį energijos lygį mažesnių žingsnių seka, išmesdami dalį savo sugertos energijos kaip matomą šviesą. Medžiagos, naudojamos kaip dažai ar dažai kaip pigmentai, turinčios tokią fluorescenciją, saulės šviesoje atrodo ryškesnės, nes jos sugeria nematomą UV šviesą ir ją pakartotinai skleidžia matomų bangų ilgiais. Dėl šios priežasties jie dažniausiai naudojami ženklams, saugos liemenėms ir kitoms reikmėms, kuriose svarbu užtikrinti gerą matomumą.

Fluorescencija taip pat gali būti naudojama tam tikriems mineralams ir organinėms medžiagoms nustatyti ir identifikuoti. Anot „Thermo Fisher Scientific“, „Life Technologies“, „fluorescenciniai zondai tyrinėtojams suteikia galimybę išskirtiniais sudėtingų biomolekulinių agregatų komponentais, tokiais kaip gyvosios ląstelės, aptikti išskirtiniu jautrumu ir selektyvumu“.

Apšvietimui naudojamose liuminescencinėse lempose „Nebraskos universiteto duomenys rodo, kad ultravioletinė spinduliuotė, kurios bangos ilgis yra 254 nm, skleidžiama kartu su mėlyna šviesa, skleidžiama, kai pro gyvsidabrio garus praleidžiama elektros srovė“. "Ši ultravioletinė spinduliuotė yra nematoma, tačiau joje yra daugiau energijos, nei skleidžiama matoma šviesa. Ultravioletinės šviesos energiją sugeria fluorescencinė danga, esanti fluorescencinės lempos viduje, ir vėl skleidžiama kaip matoma šviesa." Panašūs vamzdeliai be tos pačios fluorescencinės dangos skleidžia UV šviesą, kuri gali būti naudojama paviršiams dezinfekuoti, nes jonizuojantis UV spinduliuotės poveikis gali nužudyti daugumą bakterijų.

Juodos šviesos vamzdeliuose paprastai naudojami gyvsidabrio garai, sukuriantys UVA šviesą, kuri sukelia tam tikrus dažus ir pigmentus. Stiklinis vamzdis yra padengtas tamsiai purpurine filtravimo medžiaga, kad užblokuotų didžiąją dalį matomos šviesos, todėl fluorescencinis švytėjimas atrodo ryškesnis. Šis filtravimas nėra reikalingas tokioms programoms kaip dezinfekavimas.

UV astronomija

Be saulės, yra daugybė dangaus UV spinduliuotės šaltinių. Pasak NASA, labai didelės jaunos žvaigždės šviečia didžiąją dalį savo šviesos ultravioletinių bangų ilgiais. Kadangi Žemės atmosfera blokuoja didžiąją dalį šios ultravioletinės spinduliuotės, ypač trumpesnių bangų ilgių, stebėjimai atliekami naudojant aukščio aukščio balionus ir orbitoje skriejančius teleskopus, turinčius specializuotus vaizdo jutiklius ir filtrus, kad būtų galima stebėti EM spektro UV srityje.

Pasak Misūrio valstijos universiteto astronomijos profesoriaus Roberto Pattersono, dauguma stebėjimų atliekama naudojant prie krūvio sujungtus prietaisus (CCD), detektorius, skirtus jautriai reaguoti į trumpųjų bangų fotonus. Šie stebėjimai gali nustatyti karščiausių žvaigždžių paviršiaus temperatūrą ir atskleisti, kad tarp Žemės ir kvazarų yra įsikišę dujų debesys.

Vėžio gydymas

Pasak „Cancer Research UK“, UV spindulių poveikis gali sukelti odos vėžį, tačiau kai kurias odos susirgimus galima gydyti naudojant UV šviesą. Vykdydami procedūrą, vadinamą psoraleno ultravioletinės šviesos gydymu (PUVA), pacientai vartoja vaistą arba tepa losjoną, kad jų oda būtų jautri šviesai. Tada ant odos šviečia UV spinduliai. PUVA vartojamas limfomos, egzemos, psoriazės ir vitiligo gydymui.

Gali atrodyti, kad odos vėžį gydyti tuo pačiu, kuris jį sukėlė, gali būti nenaudinga, tačiau PUVA gali būti naudinga dėl UV spindulių poveikio odos ląstelių gamybai. Tai sulėtina augimą, kuris vaidina pagrindinį vaidmenį ligos vystymesi.

Raktas į gyvenimo kilmę?

Naujausi tyrimai rodo, kad UV šviesa galėjo suvaidinti pagrindinį vaidmenį gyvybės žemėje, ypač RNR, kilmėje. 2017 m. Straipsnyje „Astrofizikos žurnalas“ tyrimo autoriai pažymi, kad raudonosios nykštukinės žvaigždės gali neišmesti pakankamai UV spindulių, kad galėtų pradėti biologinius procesus, reikalingus ribonukleino rūgšties susidarymui, kuris yra būtinas visoms gyvybės formoms Žemėje. Tyrimas taip pat rodo, kad šis radinys galėtų padėti ieškoti gyvybės kitoje pasaulio vietoje.

Papildomi resursai

  • NASA misijos mokslas: ultravioletiniai bangos
  • EPA: radiacija: nejonizuojanti ir jonizuojanti
  • Odos vėžio fondas: UVA ir UVB supratimas


Vaizdo Papildas: Kondicionieriaus remontas Servise 007 - Nesandarumo patikra naudojant UV Šviesą.




Tyrimas


2008 M. - Pražūtingi Stichinių Nelaimių Metai
2008 M. - Pražūtingi Stichinių Nelaimių Metai

Kas Sukėlė Mirtiną Filipinų Žemės Drebėjimą?
Kas Sukėlė Mirtiną Filipinų Žemės Drebėjimą?

Mokslas Naujienos


Naujas Metalinis Burbuliukų Įvyniojimo Popierius
Naujas Metalinis Burbuliukų Įvyniojimo Popierius

Elektriniai Lėktuvai Gali Pakeisti, Kaip Mes Skrendame
Elektriniai Lėktuvai Gali Pakeisti, Kaip Mes Skrendame

Kaip Branduolinė Radiacija Kenkia Kūnui?
Kaip Branduolinė Radiacija Kenkia Kūnui?

Šauni 7 Klasikinių Žaislų Fizika
Šauni 7 Klasikinių Žaislų Fizika

Pavojaus Žiedas: Jūsų Pilvo Riebalai
Pavojaus Žiedas: Jūsų Pilvo Riebalai


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com