Η υπεριώδης ακτινοβολία είναι ένα άλλο όνομα για το υπεριώδες φως. Είναι μέρος του φάσματος έξω από την ορατή περιοχή, ακριβώς πέρα από το ορατό βιολετί.
Λέξεις κλειδιά: υπεριώδης ακτινοβολία
- Η υπεριώδης ακτινοβολία είναι επίσης γνωστή ως υπεριώδης ακτινοβολία ή υπεριώδης ακτινοβολία.
- Είναι ένα φως με μικρότερο μήκος κύματος (μεγαλύτερη συχνότητα) από το ορατό φως, αλλά μεγαλύτερο μήκος κύματος από την ακτινοβολία Χ. Έχει μήκος κύματος μεταξύ 100 nm και 400 nm.
- Η υπεριώδης ακτινοβολία ονομάζεται μερικές φορές μαύρο φως επειδή είναι εκτός φάσματος ανθρώπινης όρασης.
Ορισμός υπεριώδους ακτινοβολίας
Η υπεριώδης ακτινοβολία είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία ή το φως που έχει ένα μήκος κύματος μεγαλύτερη από 100 nm αλλά μικρότερη από 400 nm. Είναι επίσης γνωστή ως υπεριώδης ακτινοβολία, υπεριώδες φως ή απλά UV. Η υπεριώδης ακτινοβολία έχει μήκος κύματος μεγαλύτερο από εκείνο των ακτίνων Χ αλλά είναι βραχύτερο από εκείνο του ορατού φωτός. Αν και το υπεριώδες φως είναι αρκετά ενεργητικό για να σπάσει μερικά
χημικοί δεσμοί, δεν θεωρείται (συνήθως) ως μορφή ιονίζουσας ακτινοβολίας. Η ενέργεια που απορροφάται από τα μόρια μπορεί να προσφέρει την ενέργεια ενεργοποίησης να ξεκινήσει χημικές αντιδράσεις και μπορεί να προκαλέσει κάποια υλικά φθορισμού ή φωσφορισμού.Η λέξη "υπεριώδης" σημαίνει "πέρα από βιολετί". Η υπεριώδης ακτινοβολία ανακαλύφθηκε από το γερμανικό φυσικό Johann Wilhelm Ritter το 1801. Ο Ρίτερ παρατήρησε αόρατο φως πέρα από το βιολετί τμήμα του χαρτιού επεξεργασμένου με χλωριούχο αργύριο ορατού φάσματος, πιο γρήγορα από το ιώδες φως. Κάλεσε το αόρατο φως "οξειδωτικές ακτίνες", αναφερόμενοι στη χημική δραστηριότητα της ακτινοβολίας. Οι περισσότεροι χρησιμοποίησαν τη φράση "χημικές ακτίνες" μέχρι τα τέλη του 19ου αιώνα, όταν οι "ακτίνες θερμότητας" έγιναν γνωστές ως υπέρυθρη ακτινοβολία και οι "χημικές ακτίνες" έγιναν υπεριώδεις ακτινοβολίες.
Πηγές υπεριώδους ακτινοβολίας
Περίπου το 10 τοις εκατό της φωτεινής απόδοσης του Ήλιου είναι υπεριώδης ακτινοβολία. Όταν το ηλιακό φως μπαίνει στην ατμόσφαιρα της Γης, το φως είναι περίπου 50% υπέρυθρη ακτινοβολία, 40% ορατό φως και 10% υπεριώδης ακτινοβολία. Ωστόσο, η ατμόσφαιρα μπλοκάρει περίπου το 77% του ηλιακού υπεριώδους φωτός, κυρίως σε μικρότερα μήκη κύματος. Το φως που φθάνει στην επιφάνεια της Γης είναι περίπου 53% υπέρυθρες, 44% ορατές και 3% UV.
Το υπεριώδες φως παράγεται από μαύρα φώτα, λαμπτήρες υδραργύρου και λαμπτήρες μαυρίσματος. Κάθε αρκετά ζεστό σώμα εκπέμπει υπεριώδες φως (ακτινοβολία μαύρου σώματος). Έτσι, αστέρια θερμότερα από τον Ήλιο εκπέμπουν περισσότερο φως UV.
Κατηγορίες του υπεριώδους φωτός
Το υπεριώδες φως διασπάται σε διάφορες περιοχές, όπως περιγράφεται στο πρότυπο ISO ISO-21348:
| Ονομα | Συντομογραφία | Μήκος κύματος (nm) | Φωτονική ενέργεια (eV) | Αλλα ονόματα |
| Υπεριώδης Α | UVA | 315-400 | 3.10–3.94 | μακρύ κύμα, μαύρο φως (δεν απορροφάται από το όζον) |
| Υπεριώδης Β | UVB | 280-315 | 3.94–4.43 | μεσαίου κύματος (ως επί το πλείστον απορροφάται από το όζον) |
| Υπεριώδες C | UVC | 100-280 | 4.43–12.4 | βραχύ κύμα (απορροφάται πλήρως από το όζον) |
| Κοντά στην υπεριώδη ακτινοβολία | NUV | 300-400 | 3.10–4.13 | ορατά σε ψάρια, έντομα, πουλιά, μερικά θηλαστικά |
| Μέση υπεριώδης ακτινοβολία | MUV | 200-300 | 4.13–6.20 | |
| Πολύ υπεριώδης | FUV | 122-200 | 6.20–12.4 | |
| Υδρογόνο Lyman-άλφα | Η Lyman-α | 121-122 | 10.16–10.25 | φασματική γραμμή υδρογόνου στα 121,6 nm. ιονίζοντας σε μικρότερα μήκη κύματος |
| Υπεριώδες κενό | VUV | 10-200 | 6.20–124 | απορροφάται από το οξυγόνο, όμως τα 150-200 nm μπορούν να περάσουν από το άζωτο |
| Εξαιρετικό υπεριώδες | EUV | 10-121 | 10.25–124 | στην πραγματικότητα είναι ιονίζουσα ακτινοβολία, αν και απορροφάται από την ατμόσφαιρα |
Βλέποντας UV φως
Οι περισσότεροι άνθρωποι δεν μπορούν να δουν το υπεριώδες φως, ωστόσο αυτό δεν είναι απαραίτητα επειδή ο ανθρώπινος αμφιβληστροειδής δεν το ανιχνεύει. Ο φακός του οφθαλμού φιλτράρει τις UVB και τις υψηλότερες συχνότητες, ενώ οι περισσότεροι άνθρωποι δεν έχουν τον δέκτη χρώματος για να δουν το φως. Τα παιδιά και οι νεαροί ενήλικες έχουν περισσότερες πιθανότητες να αντιληφθούν την υπεριώδη ακτινοβολία από τους μεγαλύτερους ενήλικες, αλλά οι άνθρωποι που λείπουν από φακούς (aphakia) ή έχουν αντικατασταθεί από φακούς (όπως για τη χειρουργική επέμβαση καταρράκτη) ενδέχεται να παρατηρήσουν μερικά μήκη κύματος υπεριώδους ακτινοβολίας. Οι άνθρωποι που μπορούν να δουν το UV αναφέρουν ότι είναι μπλε-άσπρο ή ιώδες-λευκό χρώμα.
Τα έντομα, τα πουλιά και ορισμένα θηλαστικά βλέπουν κοντά στο υπεριώδες φως. Τα πουλιά έχουν αληθινή υπεριώδη όραση, καθώς έχουν έναν τέταρτο δέκτη χρώματος για να το αντιληφθούν. Οι τάρανδοι είναι ένα παράδειγμα ενός θηλαστικού που βλέπει φως UV. Το χρησιμοποιούν για να δουν πολικές αρκούδες ενάντια στο χιόνι. Άλλα θηλαστικά χρησιμοποιούν υπεριώδες για να δουν μονοπάτια ούρων για να εντοπίσουν τη λεία.
Υπεριώδη ακτινοβολία και εξέλιξη
Τα ένζυμα που χρησιμοποιούνται για την επιδιόρθωση του ϋΝΑ στη μίτωση και στη μείοση πιστεύεται ότι έχουν αναπτυχθεί από ένζυμα πρώιμης αποκατάστασης που σχεδιάστηκαν για να διορθώσουν βλάβες που προκαλούνται από το υπεριώδες φως. Νωρίτερα στην ιστορία της Γης, οι προκαρυώτες δεν μπορούσαν να επιβιώσουν στην επιφάνεια της Γης, επειδή η έκθεση σε UVB προκάλεσε γειτονικές ζεύγος βάσης θυμίνης να συνδέονται μαζί ή να σχηματίζουν διμερή θυμίνης. Αυτή η διαταραχή ήταν μοιραία για το κύτταρο επειδή μετατόπισε το πλαίσιο ανάγνωσης που χρησιμοποιήθηκε για την αναπαραγωγή του γενετικού υλικού και την παραγωγή πρωτεϊνών. Τα προκαρυωτικά που διέφυγαν από την προστατευτική υδρόβια ζωή ανέπτυξαν ένζυμα για να επιδιορθώσουν διμερή θυμίνης. Παρόλο που τελικά σχηματίστηκε το στρώμα όζοντος, προστατεύοντας τα κύτταρα από τη χειρότερη ηλιακή υπεριώδη ακτινοβολία, αυτά τα ένζυμα επισκευής παραμένουν.
Πηγές
- Bolton, James; Colton, Christine (2008). Το εγχειρίδιο απολύμανσης υπεριωδών ακτίνων. Αμερικανική Ένωση Υδατικών Έργων. ISBN 978-1-58321-584-5.
- Hockberger, Philip E. (2002). "Μια ιστορία της φωτοβιολογίας υπεριώδους για ανθρώπους, ζώα και μικροοργανισμούς". Φωτοχημείας και Φωτοβιολογίας. 76 (6): 561–569. doi:10.1562 / 0031-8655 (2002) 0760561AHOUPF2.0.CO2
- Hunt, D. Μ.; Carvalho, L. ΜΙΚΡΟ.; Cowing, J. ΕΝΑ.; Davies, W. ΜΕΓΑΛΟ. (2009). "Εξέλιξη και φασματική προσαρμογή οπτικών χρωστικών ουσιών σε πτηνά και θηλαστικά". Φιλοσοφικές Συναλλαγές της Βασιλικής Εταιρείας Β: Βιολογικές Επιστήμες. 364 (1531): 2941–2955. doi:10.1098 / rstb.2009.0044