Ультрафіолетове випромінювання - біологія
Ультрафіолетове випромінювання, короткий Ультрафіолет або УФ-випромінювання, розмовна теж ультрафіолетове світло, УФ-світло або Чорне світло, рідко теж Інфрачервоне випромінювання (Скорочено. IV випромінювання) - це невидиме для людини електромагнітне випромінювання з довжиною хвилі, яка коротша, ніж світло, видиме для людини, але довше, ніж у рентгенівських променів.
Позначення ультрафіолетове (приблизно “поза фіолетовим”) пов’язано з тим, що УФ-спектр починається з трохи менших довжин хвиль, ніж ті, які люди можуть просто сприймати як синьо-фіолетові.
відкриття
Відкриття УФ-випромінювання швидко випливало з перших експериментів з потемнінням солі срібла на сонячному світлі. У 1801 р. Німецький фізик Йоганн Вільгельм Ріттер висловив спостереження, що промені, що знаходились поза фіолетовим кінцем у видимому спектрі, неймовірно ефективно чорніли на папері з хлоридом срібла. Спочатку він називав промені "деоксидуючими променями", щоб підкреслити їх хімічну ефективність та відрізнити їх від інфрачервоних "теплових променів" на іншому кінці спектра. До 19 століття УФ було відоме як «хімічне випромінювання». Однак у наш час для характеристики двох різних видів випромінювання використовуються лише назви "інфрачервоне випромінювання" та "ультрафіолетове випромінювання". [1]
На початку 20 століття були виявлені цілющі ефекти штучного УФ-випромінювання. Наприклад, австрійський лікар Густав Кайзер (1871–1954), який займався електротерапевтичними дослідженнями у Вюрцбурзі, повідомив на пленарному засіданні Товариства лікарів у Відні у лютому 1902 року про самоексперимент з УФ-лампочкою, яку він використав для відновлення досягла рана, яка не хотіла заживати. Згідно з цією доповіддю, важкохворий на туберкульоз пацієнт вилікувався за 4 тижні за допомогою "синього світла". Підбадьорений цими успіхами, Кайзер розширив свої експерименти з порожнистою лінзою, включаючи шкірні захворювання, і він також досяг дуже сприятливих результатів. З цього він дійшов висновку, що УФ-випромінювання має бактерицидну дію. [2]
Спектр та імена
| Поблизу УФ ("Чорне світло") | УФ-А | 380-315 нм | 3,26-3,94 еВ |
| Середній УФ (Дорно випромінювання) | УФ-В | 315-280 нм | 3,94-4,43 еВ |
| Далеке УФ | УФ-С-ФУВ | 280-200 нм | 4,43-6,2 еВ |
| Вакуум УФ | UV-C-VUV | 200-100 нм | 6,20-12,4 еВ |
| Екстремальне УФ [4] | EUV | 121-10 нм | 10,25-124 еВ |
Відповідно до DIN 5031, частина 7 [3], ультрафіолетовий спектр включає довжини хвиль від 100 нм до 380 нм (межа видимого світла), при цьому частота випромінювання коливається від 789 ТГц (380 нм) до 3 ПГц (100 нм). Ця ділянка, в свою чергу, поділяється на підзони УФ-А, УФ-В та УФ-С. Поза DIN є кілька накладених та не точно визначених шаблонів розподілу. Це стосується, зокрема, біологічної та дерматологічної областей. За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ), діапазон ультрафіолетових променів сягає від 1 нм до 400 нм. [5]
Для УФ-випромінювання з довжиною хвилі менше 300 нм термін «глибокий ультрафіолет» використовується у фотолітографії (ексимерний лазер KrF з довжиною хвилі 248 нм) та лазерній технології глибокий ультрафіолет, DUV) загальний. Нижче 200 нм ультрафіолетове випромінювання настільки короткохвильове або з високою енергією, що поглинається молекулярним киснем (O2); Молекулярний кисень (O2) розщеплюється на два вільні кисневі радикали (2 O •), кожен з яких реагує далі з іншою молекулою кисню (O2), утворюючи озон (O3). Отже, УФ-випромінювання з довжиною хвилі менше 200 нм може поширюватися лише під захисним газом, а короткохвильові компоненти нижче 100 нм лише у вакуумі, отже, термін "вакуумний ультрафіолет" походить від.
Повний огляд діапазонів електромагнітних хвиль можна знайти в статті Електромагнітний спектр.
Джерела ультрафіолетового випромінювання
У випадку теплового випромінювання, частка УФ-випромінювання визначається законом Планка випромінювання та законом переміщення Відня. Збуджені електрони можуть генерувати УФ-випромінювання, якщо їх енергія перевищує 3,3 еВ. Це також має місце у незначній мірі при температурі нитки розжарювання ламп розжарювання, саме тому галогенні лампи також також випромінюють деяку кількість ультрафіолету.