Definicja promieniowania ultrafioletowego

Słownik chemiczny Definicja promieniowania ultrafioletowego

Światło ultrafioletowe jest niewidoczne, ale czarne światła lub lampy UV również emitują widoczne światło fioletowe. Cultura RM Exclusive / Matt Lincoln / Getty Images

Promieniowanie ultrafioletowe to inna nazwa światła ultrafioletowego. Jest to część widma poza zakresem widzialnym, tuż za widoczną częścią fioletową.

Kluczowe dania na wynos: promieniowanie ultrafioletowe

• Promieniowanie ultrafioletowe jest również znane jako światło ultrafioletowe lub UV.
• Jest to światło o krótszej długości fali (dłuższej częstotliwości) niż światło widzialne, ale dłuższej fali niż promieniowanie rentgenowskie. Ma długość fali od 100 nm do 400 nm.
• Promieniowanie ultrafioletowe jest czasami nazywane czarnym światłem, ponieważ znajduje się poza zasięgiem ludzkiego wzroku.

Definicja promieniowania ultrafioletowego

Promieniowanie ultrafioletowe jest promieniowanie elektromagnetyczne lub światło posiadające długość fali większa niż 100 nm, ale mniejsza niż 400 nm. Jest również znany jako promieniowanie UV, światło ultrafioletowe lub po prostu UV. Promieniowanie ultrafioletowe ma długość fali dłuższą niż promieniowanie rentgenowskie, ale krótszą niż światło widzialne. Chociaż światło ultrafioletowe jest wystarczająco energetyczne, aby niektóre złamać wiązania chemiczne , nie jest (zwykle) uważana za formę promieniowania jonizującego. Energia pochłonięta przez cząsteczki może zapewnić energia aktywacji rozpocząć reakcje chemiczne i może spowodować, że niektóre materiały fluorescencyjny lub fosforyzujący .

Słowo „ultrafiolet” oznacza „poza fioletem”. Promieniowanie ultrafioletowe zostało odkryte przez niemieckiego fizyka Johanna Wilhelma Rittera w 1801 roku. Ritter zauważył niewidzialne światło poza fioletową częścią widma widzialnego, przyciemniając papier potraktowany chlorkiem srebra szybciej niż światło fioletowe. Niewidzialne światło nazwał promieniami utleniającymi, odnosząc się do chemicznej aktywności promieniowania. Większość ludzi używała wyrażenia „promienie chemiczne” do końca XIX wieku, kiedy „promienie cieplne” stało się znane jako promieniowanie podczerwone, a „promienie chemiczne” stały się promieniowaniem ultrafioletowym.

Źródła promieniowania ultrafioletowego

Około 10 procent światła słonecznego to promieniowanie UV. Kiedy światło słoneczne wnika do atmosfery ziemskiej, światło składa się w około 50% z promieniowania podczerwonego, 40% światła widzialnego i 10% promieniowania ultrafioletowego. Jednak atmosfera blokuje około 77% słonecznego światła UV, głównie w krótszych długościach fal. Światło docierające do powierzchni Ziemi to około 53% podczerwone, 44% widoczne, a 3% UV.

Światło ultrafioletowe jest wytwarzane przez czarne światła , lampy rtęciowe i lampy opalające. Każde wystarczająco gorące ciało emituje światło ultrafioletowe ( promieniowanie ciała doskonale czarnego ). Tak więc gwiazdy gorętsze od Słońca emitują więcej światła UV.

Kategorie światła ultrafioletowego

Światło ultrafioletowe dzieli się na kilka zakresów, jak opisano w normie ISO ISO-21348:

Nazwa	Skrót	Długość fali (nm)	Energia fotonowa (eV)	Inne nazwy
Ultrafiolet A	WINOGRONO	315-400	3,10–3,94	długofalowe, czarne światło (nie pochłaniane przez ozon)
Ultrafiolet B	UVB	280-315	3,94–4,43	średniofalowe (w większości pochłaniane przez ozon)
Ultrafiolet C	UVC	100-280	4,43–12,4	krótkofalowe (całkowicie pochłaniane przez ozon)
W pobliżu ultrafioletu	NUV	300-400	3,10–4,13	widoczne dla ryb, owadów, ptaków, niektórych ssaków
średni ultrafiolet	MOV	200-300	4,13–6,20
Daleko ultrafioletowe	FUV	122-200	6,20–12,4
Wodór Lyman-alfa	H Lyman	121-122	10:16–10:25	linia widmowa wodoru przy 121,6 nm; jonizacja na krótszych falach
Ultrafiolet próżniowy	VUV	10-200	6,20–124	absorbowane przez tlen, ale 150-200 nm może podróżować przez azot
Ekstremalne ultrafioletowe	EUV	10-121	10,25–124	w rzeczywistości jest promieniowaniem jonizującym, chociaż pochłanianym przez atmosferę

Widząc światło UV

Większość ludzi nie widzi światła ultrafioletowego, jednak niekoniecznie dlatego, że ludzka siatkówka nie może go wykryć. Soczewka oka filtruje promieniowanie UVB i wyższe częstotliwości, a większość ludzi nie ma receptora koloru, aby zobaczyć światło. Dzieci i młodzi dorośli są bardziej skłonni do postrzegania promieniowania UV niż starsi dorośli, ale osoby, które nie mają soczewki (bezsoczewka) lub mają wymienioną soczewkę (jak w przypadku operacji zaćmy), mogą widzieć niektóre długości fal UV. Osoby, które widzą promieniowanie UV, zgłaszają go jako niebiesko-biały lub fioletowo-biały kolor.

Owady, ptaki i niektóre ssaki widzą światło bliskie UV. Ptaki mają prawdziwe widzenie UV, ponieważ mają receptor czwartego koloru, który je postrzega. Renifery są przykładem ssaka, który widzi światło UV. Używają go, aby zobaczyć niedźwiedzie polarne na tle śniegu. Inne ssaki wykorzystują promieniowanie ultrafioletowe, aby zobaczyć ślady moczu w celu wyśledzenia zdobyczy.

Promieniowanie ultrafioletowe i ewolucja

Uważa się, że enzymy używane do naprawy DNA w mitozie i mejozie powstały z wczesnych enzymów naprawczych, które zostały zaprojektowane do naprawy uszkodzeń spowodowanych przez światło ultrafioletowe. Wcześniej w historii Ziemi prokariota nie mogły przetrwać na powierzchni Ziemi, ponieważ ekspozycja na promieniowanie UVB powodowała przyleganie para zasad tyminy do wiązania lub tworzenia dimerów tyminy. To zakłócenie było śmiertelne dla komórki, ponieważ przesunęło ramkę odczytu wykorzystywaną do replikacji materiału genetycznego i produkcji białek. Prokarionty, które uciekły z ochronnych organizmów wodnych, opracowały enzymy do naprawy dimerów tyminy. Mimo że ostatecznie utworzyła się warstwa ozonowa, chroniąca komórki przed najgorszym promieniowaniem ultrafioletowym, te enzymy naprawcze pozostają.

Źródła

• Bolton, James; Colton, Christine (2008). Podręcznik dezynfekcji ultrafioletowej. Amerykańskie Stowarzyszenie Zakładów Wodnych. ISBN 978-1-58321-584-5.
• Hockberger, Philip E. (2002). „Historia fotobiologii ultrafioletowej dla ludzi, zwierząt i mikroorganizmów”. Fotochemia i fotobiologia . 76 (6): 561–569. doi: 10.1562/0031-8655(2002)0760561AHOUPF2.0.CO2
• Hunt, DM; Carvalho, L.S.; Cowing, JA; Davies, WL (2009). 'Ewolucja i dostrajanie spektralne pigmentów wizualnych u ptaków i ssaków'. Transakcje filozoficzne Towarzystwa Królewskiego B: Nauki biologiczne . 364 (1531): 2941-2955. doi: 10.1098/rstb.2009.0044