Lumina ultravioletă: utilizarea, funcționarea și o protecție împotriva acesteia

Energia solară este undele electromagnetice, care sunt împărțite în mai multe părți ale spectrului:

• Razele X - cu cea mai mică lungime de undă (sub 2 nm);
• UV lungime de undă este de la 2 400 nm;
• partea vizibilă a luminii, care este captat de către ochiul uman și animale (400-750 nm);
• oxidativ cald (infraroșu) radiație (peste 750 nm).

Fiecare piesă își găsește aplicarea sa și este de mare importanță în viața planetei și toate biomasei sale. Considerăm că razele sunt în intervalul de la 2 la 400 nm, în cazul în care acestea sunt utilizate și ce rol în viața oamenilor.

Istoria descoperirii de radiații UV

Primele referiri datează din secolul al XIII-lea în descrierile filozofului din India. El a scris despre o lumină ochi violet invizibil, pe care le-au fost detectate. Cu toate acestea, capacitățile tehnice ale timpului lipsesc în mod clar pentru a confirma acest lucru experimental și a studiat în detaliu.

El a reușit așa cum este de cinci secole mai târziu, fizician din Germania Ritter. El a fost cel care a efectuat experimente pe clorura de argint din dezintegrarea acesteia sub influența radiațiilor electromagnetice. Om de știință au descoperit ca mai repede procesul nu este în domeniul luminii, care era atunci deja deschis și numit infraroșu, dar invers. Sa dovedit că aceasta este o nouă zonă, nu au fost încă investigate.

Astfel, radiațiile ultraviolete a fost descoperit în 1842, proprietăți și aplicații care au suferit ulterior o revizuire aprofundată și studiu de către diferiți cercetători. O mare contribuție la acest lucru făcut de oameni ca Alexander Becquerel, Varshaver, Danzig, Macedonio Melloni, Frank, Parfenov, Galanin și altele.

caracteristici generale

Care este radiația UV, utilizarea de care astăzi este atât de larg utilizat în diverse domenii ale activității umane? În primul rând, este necesar să se desemneze ceea ce pare activă formă a spectrului luminii numai la temperaturi foarte ridicate de 1500 la 2000 ⁰ C. Este în acest interval UV efecte de activitate de vârf.

Prin natura fizică a acestui undelor electromagnetice, lungimea care variază într-o gamă destul de largă - de la 10 (uneori de la 2) la 400 nm. Întreaga gamă de radiații este împărțit în două zone:

1. gama de mijloc. Ea vine la pământ, prin atmosferă și stratul de ozon de la soare. Wavelength - 380-200 nm.
2. Far (vacuum). Activ absorbit de ozon, oxigen, componentele atmosferice. Studiu de a gestiona numai dispozitive speciale de vid, pentru care a primit numele său. Wavelength - 200-2 nm.

Ea are propria clasificare a speciilor, care este radiații ultraviolete. Proprietăți și aplicații este una dintre ele.

1. Orientul Mijlociu.
2. Departe.
3. Extreme.
4. Media.
5. Vid.
6. Lung val de lumină neagră (UV-A).
7. unde scurte germicid (UV-C).
8. undă medie UV-B.

Lungime de undă UV fiecare specie are propria sa, dar ele sunt în limitele generale indicate anterior.

Interesant este UV-A, sau așa-numita lumină neagră. Faptul că spectrul are o lungime de undă de 400-315 nm. Acesta este situat la granița luminii vizibile că ochiul uman este capabil de a captura. Prin urmare, această radiație trece prin anumite obiecte sau țesut pot fi transferate în zona luminii vizibile violet și oamenii se distinge ca negru nuanță violet, albastru închis sau închis.

Spectrele, care furnizează surse de radiații ultraviolete pot fi de trei tipuri:

• a hotărât;
• continuă;
• molecular (Way).

Prima caracteristică a atomilor, ioni, gaze. Al doilea grup - pentru recombinare, bremsstrahlung. Sursele de al treilea tip sunt cele mai comune în studiul gazelor moleculare rarefiate.

Surse de radiații ultraviolete

Principalele surse ale razelor UV sunt împărțite în trei mari categorii:

• naturale sau naturale;
• artificiale, a făcut om;
• cu laser.

Primul grup include singurul tip de un hub și un radiator - soare. Acesta oferă ORB o taxa de puternic de acest tip de valuri sunt în măsură să treacă prin stratul de ozon și să ajungă la suprafața pământului. Cu toate acestea, nu toată greutatea. Oamenii de știință au prezentat teoria că viața pe Pământ originea numai în cazul în care scutul de ozon a devenit pentru al proteja de penetrare excesivă a nocive în concentrații mari de radiații UV.

Pe parcursul acestei perioade oțelul poate exista molecule proteiforme, acizi nucleici și ATP. Până în prezent stratul de ozon vine în strânsă cooperare cu cea mai mare parte UV-A, UV-B și UV-C, făcându-le inofensive, și nu lăsa să treacă prin. Prin urmare, protecția împotriva radiațiilor UV a planetei - doar meritul lui.

Ce determină concentrația de penetrant UV Pământ? Există mai mulți factori-cheie:

• găuri de ozon;
• Înălțimea deasupra nivelului mării;
• solstițiul de înălțime;
• dispersia atmosferică;
• gradul de reflexie a razelor de pe suprafețele de pământ naturale;
• starea de nor de vapori.

gama de radiatii ultraviolete, penetrant Pământul de soare, variază de la 200 de 400 nm.

Următoarele surse - este artificială. Acestea includ toate acele instrumente, dispozitive, instalațiile care au fost proiectate de către om pentru a obține spectrul dorit de lumină cu o lungime de undă parametrii specificați. Acest lucru a fost făcut în scopul de a obține radiațiile ultraviolete, utilizarea care poate fi extrem de util în diferite domenii. Pentru sursele artificiale includ:

1. lampă având o capacitate eritem pentru a activa sinteza vitaminei D in piele. Acesta previne rahitismul și vindecă boala lui.
2. Aparate pentru bronzare, în care oamenii nu sunt numai frumoase bronzul natural, dar care sunt tratate pentru boli care rezultă din lipsa de lumina soarelui (așa-numita depresie de iarna).
3. Lighting atractanți vă permite să lupte împotriva insectelor într-un spațiu sigur pentru oameni.
4. Dispozitiv de mercur din cuarț.
5. Excilamp.
6. Dispozitiv luminescente.
7. lămpi cu xenon.
8. Descărcarea de gestiune dispozitiv.
9. plasma la temperaturi foarte ridicate.
10. radiații Synchrotron în acceleratoare.

Un alt tip de surse - lasere. Munca lor se bazează pe generarea de diferite gaze - atât inerte și nr. Sursele pot fi:

• azot;
• argon;
• neon;
• xenon;
• Scintilatorii organice;
• cristale.

Mai recent, în urmă cu aproximativ patru ani, a fost inventat de un laser care funcționează pe electroni liberi. Lungimea aceasta UV egală cu cea observată în vid. distribuitori cu laser UV utilizate în studii biotehnologice, microbiologice, spectrometrie de masă și așa mai departe.

Efecte biologice asupra organismelor

Acțiunea radiațiilor ultraviolete asupra vietăților în două moduri. Pe de o parte, boala poate apărea atunci când insuficiente. Sa dovedit doar la începutul secolului trecut. iradiere artificială specială UV-A în standardele cerute este capabil:

• consolidarea activității imunității;
• determina formarea de compuși importanți vasodilatatoare (histamine, de exemplu);
• consolida sistemul muscular-piele;
• îmbunătățirea funcției pulmonare, crește intensitatea schimbului de gaze;
• afectează viteza și calitatea metabolismului;
• cresc tonusul organismului prin activarea hormonului;
• crește permeabilitatea pereților vaselor ale pielii.

În cazul în UV-A într-o cantitate suficientă este ingerat, atunci nu are tulburări cum ar fi depresia sau de foame de lumină de iarnă, precum și scade semnificativ riscul de rahitism.

Efectul radiațiilor ultraviolete asupra cazul următoarelor tipuri:

• bactericidă;
• anti-inflamator;
• regenerare;
• calmant al durerii.

Aceste proprietăți explică în mare măsură utilizarea pe scară largă a UV în unitățile medicale de orice tip.

Cu toate acestea, în afară de aceste avantaje, există dezavantaje. Există o serie de boli și boli care pot fi achiziționate, în cazul în care nu dopoluchaet sau, dimpotrivă, să ia în cantități excesive considerate val.

1. Cancerul de piele. Aceasta este cele mai periculoase efecte ale radiațiilor ultraviolete. Melanomul este capabil de a fi format prin valuri de impact excesive din orice sursă - atât naturale cât și provocate de om. Acest lucru este valabil mai ales de fanii de bronzare de interior. În măsura necesară și prudență.
2. Efectele distructive asupra retinei globilor oculari. Cu alte cuvinte, se poate dezvolta cataracta, pterigion sau arsuri coajă. Efectele nocive ale UV excesive asupra ochiului a fost dovedit de oamenii de știință pentru o lungă perioadă de timp și este confirmată de datele experimentale. Prin urmare, atunci când se lucrează cu aceste surse trebuie să respecte reglementările de siguranță. Pe stradă, vă puteți proteja folosind ochelari de soare. Cu toate acestea, în acest caz, ar trebui să fie precaut de falsuri, pentru că în cazul în care sticla nu este echipat cu filtre UV-repulsive, efectul distructiv va fi chiar mai puternic.
3. Arsuri pe piele. În timpul verii, ei pot face bani, în cazul în care mult timp te expune incontrolabil la UV. În timpul iernii, le puteți obține din zăpadă caracteristici reflectă aproape în întregime datele de undă. Prin urmare, iradierea are loc de la Soare, și de zăpadă.
4. Aging. Dacă oamenii ar fi fost mult timp sub influența UV, atunci când începe să arate semne de imbatranire a pielii precoce: moleșeală, riduri, laxitate. Aceasta provine din faptul că funcția de barieră de protecție a slăbit și foi rupte.
5. Impactul efectelor în timp. Este de a arăta efectele negative nu la o vârstă fragedă, și mai aproape de pensionare.

Toate aceste rezultate sunt consecințele unei încălcări a dozei UV, adică Ele apar atunci când utilizarea radiației ultraviolete este realizată în mod rațional, în mod corespunzător și fără a respecta măsurile de securitate.

Radiațiile ultraviolete: aplicatie

Principalele domenii de utilizare sunt respinse de proprietățile materialelor. Acest lucru este valabil și pentru radiația de undă spectrală. Astfel, principalele caracteristici ale UV, care se bazează pe utilizarea acestuia, sunt:

• nivelul de activitate chimică ridicată;
• efect bactericid asupra organismelor;
• capacitatea de a provoca luminescenta diferitelor substanțe diferite nuanțe vizibile pentru ochiul uman (luminescenta).

Se utilizează pe scară largă a radiațiilor ultra-violete. Aplicațiile includ:

• Analiza spectrometrică;
• de cercetare astronomice;
• medicament;
• sterilizare;
• dezinfectarea apei potabile;
• fotolitografie;
• minerale analitice de studiu;
• filtre UV;
• pentru prinderea insectelor;
• pentru a scapa de bacterii și viruși.

Fiecare dintre aceste zone utilizează un anumit tip de spectru UV și cu lungimea de unda. Recent, tipul de radiație activă este utilizat pe scară largă în studiile chimice și fizice (configurația electronică determinarea atomilor, moleculelor și structura cristalină a diferiților compuși, lucrul cu ionii, analiza transformările fizice la diferite obiecte spațiale).

Există o altă caracteristică a efectelor UV asupra materiei. Unele materiale polimerice sunt capabile de a se descompune sub influența permanentă sursă intensă a undelor de date. De exemplu, cum ar fi:

• Polietilen orice presiune;
• polipropilenă;
• PMMA sau plexiglas.

Care a fost impactul? Produsele realizate din aceste materiale își pierd culoarea lor, fisura, se estompeze și în cele din urmă distrus. Prin urmare, acestea sunt numite polimeri sensibili. Această caracteristică a degradării lanțului de carbon la condițiile de lumină solară utilizează în mod activ în nanotehnologie, litografie cu raze X, și alte domenii de transplant. Acest lucru se face în principal, pentru a netezi suprafața rugozitate a produselor.

Spectrometrie - principalul domeniu de chimie analitică, care este specializată în identificarea compușilor și compoziției lor, prin capacitatea de a absorbi lumina UV a unui anumit lungime de undă. Se pare că spectrele sunt unice pentru fiecare substanță, prin urmare, este posibil să se clasifice spectrometria rezultate.

De asemenea, utilizarea radiației ultraviolete germicidă se face pentru a atrage și ucide insectele. Acțiunea se bazează pe capacitatea ochiului de a captura insecte om invizibil, spectrele de unde scurte. Prin urmare, animalele sunt zboară la sursa, în cazul în care sunt expuse la distrugere.

Utilizarea solariilor - instalații speciale de tip vertical și orizontal, în care corpul uman este expus la radiații UV-A. Acest lucru se face pentru a spori producția de melanină în piele, conferindu-i o culoare mai închisă, netezime. Mai mult, inflamația sunt uscate și distruge bacteriile dăunătoare pe suprafața tegumentului. O atenție deosebită trebuie acordată protecției ochilor, zone sensibile.

domeniul medical

Utilizarea de radiații ultraviolete în medicină se bazează, de asemenea, pe capacitatea sa de a distruge ochiul invizibil al organismelor vii - bacterii și viruși, precum și pe caracteristicile care au loc în organism în timpul unui iluminat competent radiații artificiale sau naturale.

Principalele indicații pentru tratamentul UV poate fi descrisă în câteva puncte:

1. Toate tipurile de inflamație, răni deschise, supurau și cusături deschise.
2. Pentru leziuni ale oaselor.
3. In cazul arsurilor, degerături și boli de piele.
4. Cand afectiuni respiratorii, tuberculoza, astm.
5. Originea și dezvoltarea diferitelor tipuri de boli infecțioase.
6. Atunci când boli, însoțite de durere severă, nevralgii.
7. Boli ale gâtului și cavitatea nazală.
8. Rahitismul și trofice ulcer.
9. afectiuni dentare.
10. Reglementarea presiunii fluxului sanguin, normalizarea inimii.
11. Dezvoltarea tumorilor canceroase.
12. Ateroscleroza, insuficienta renala si alte state.

Toate aceste boli pot avea consecințe foarte grave pentru organism. De aceea, tratamentul și prevenirea utilizării UV - o descoperire medicala reala, salva mii și milioane de vieți omenești, păstrează și restabilește sănătatea lor.

O altă utilizare a UV din punct de vedere medical și de vedere biologic - este dezinfectarea spațiilor, suprafețe de lucru și sterilizarea instrumentelor. Acțiunea se bazează pe capacitatea de a inhiba dezvoltarea UV și replicarea moleculelor de ADN, ceea ce duce la disparitia lor. Bacterii, ciuperci, protozoare și virusuri sunt uciși.

Problema principală cu utilizarea unor astfel de radiație pentru sterilizarea și dezinfectarea spațiilor este zona de iluminat. După ce organismele sunt distruse numai cu impactul direct al valurilor directe. Tot ceea ce rămâne în afara, continuă să existe.

Activitatea de analiză cu minerale

Capacitatea de a induce luminescență de substanțe permite să aplice testul UV compoziția calitativă a mineralelor și rocilor. În acest sens, este interesant, există pietre prețioase, semiprețioase și prețioase. Care numai culori pe care le dau, atunci când acestea sunt iradiate cu catod valuri! Foarte interesant despre acest lucru a scris Malahov, un geolog celebru. Lucrarea sa descrie observatiile din paleta de culori strălucire, care este capabil să producă minerale în diferite surse de radiații.

De exemplu, un topaz, și care, în spectrul vizibil are o frumoasă culoare albastru intens, atunci când luminile iradiați luminos verde și smarald - roșu. Perle nu dau nici o anumită culoare și multicoloră sclipitoare. Spectacolul rezultatul este fantastic.

În cazul în care compoziția raselor studiate includ impurități de uraniu, apoi intermitent va arăta verde. Impurități Melita da albastru și Morganitul - nuanță violet sau galben pal-violet.

Utilizarea filtrelor

Pentru a utiliza filtrele se aplică, de asemenea, radiații ultraviolete germicide. Tipurile de astfel de structuri pot fi diferite:

• solid;
• gaze;
• lichid.

Aplicația principală a acestor dispozitive se găsesc în industria chimică, în special în cromatografia. Cu ajutorul lor, puteți efectua o analiză calitativă a substanței și identifică aceasta ca aparținând unei anumite clase de compuși organici.

Tratarea apei potabile

dezinfecție UV a apei potabile este una dintre metodele cele mai moderne și calitative pentru purificarea ei de contaminanți biologici. Avantajele acestei metode sunt următoarele:

• fiabilitate;
• eficacitate;
• absența produselor străine în apă;
• de securitate;
• eficiență;
• păstrarea proprietăților organoleptice ale apei.

De aceea, astăzi, această metodă de dezinfectare este în pas cu clorinarea tradițională. Acțiunea se bazează pe aceleași caracteristici - distrugerea ADN-ului organismelor dăunătoare în compoziția apei. Utilizați UV cu o lungime de undă de aproximativ 260 nm.

Pe lângă efectele directe asupra dăunătorilor, lumina ultravioleta este de asemenea folosit pentru distrugerea resturilor de substanțe chimice, care sunt folosite pentru dedurizarea, purificarea apei: cum ar fi, de exemplu, clor sau cloramină.

lumină neagră

Astfel de dispozitive sunt echipate cu emitatori speciale, capabile să dea o lungime mare de undă este aproape de vizibil. Cu toate acestea, ei încă rămân imperceptibile pentru ochiul uman. Aceste lămpi sunt folosite ca dispozitive de citire semne secrete ale UV exemplu, pașapoarte, documente, bancnote și așa mai departe. Aceasta este, astfel de etichete pot fi vizibile numai sub influența unui anumit spectru. Astfel, principiul detectoarelor valutare construite, dispozitive de verificare a autenticității bancnotelor.

Restaurarea și determinarea autenticitatea picturilor

Și în acest domeniu, este utilizarea de UV. Fiecare artist folosit alb, fiecare conținând o perioadă epocal de timp diferite metale grele. Din cauza radiației este posibil să se obțină așa-numitul Substrat, care oferă informații cu privire la autenticitatea picturii, precum și tehnici specifice, modul de scriere a fiecărui artist.

De asemenea, pelicula de lac pe suprafața articolelor se referă la polimeri sensibili. Prin urmare, este în măsură să crească vechi sub influența luminii. Acest lucru face posibil să se determine vârsta compozițiilor și capodopere ale lumii artei.