La llum ultraviolada: l'ús, operació i protecció d'ella

L'energia solar és ones electromagnètiques, que es divideixen en diverses parts de l'espectre:

• Raigs X - amb la longitud d'ona més curta (per sota de 2 nm);
• UV de longitud d'ona és de 2 a 400 nm;
• la part visible de la llum que és capturat per l'ull humà i animals (400-750 nm);
• oxidatiu calenta (infraroig) radiació (per sobre de 750 nm).

Cada peça té la seva aplicació i és de gran importància en la vida del planeta i de la totalitat de la seva biomassa. Considerem que els raigs estan en el rang de 2 a 400 nm, on s'utilitzen i quin paper en la vida de les persones.

Història del descobriment de la radiació UV

Les primeres referències es remunten al segle XIII en les descripcions del filòsof de l'Índia. Ell va escriure sobre una llum violeta ull invisible, que s'han detectat. No obstant això, les capacitats tècniques de l'època que no tenen claredat al confirmen experimentalment i es van estudiar en detall.

Es va aconseguir, ja que és cinc segles després, el físic d'Alemanya Ritter. Va ser ell qui va dur a terme experiments en el clorur de plata de la descomposició de la mateixa sota la influència de la radiació electromagnètica. El científic va trobar que com més ràpid el procés no està en el camp de la llum, que per llavors ja estava oberta i va trucar a la infraroja, sinó tot el contrari. Va resultar que aquesta és una àrea nova, encara no s'han investigat.

Per tant, la radiació ultraviolada va ser descobert en 1842, propietats i aplicacions que posteriorment es van sotmetre a un examen minuciós i estudi per diferents investigadors. Una gran contribució a aquest fet per gent com Alexander Becquerel, Varshaver, Danzig, Macedoni Melloni, Frank, Parfenov, galanina i altres.

característiques generals

Quina és la radiació UV, l'ús del que avui és tan àmpliament utilitzat en diversos camps de l'activitat humana? En primer lloc, és necessari per designar el que sembla actiu forma de l'espectre de la llum només a molt altes temperatures de 1500 a 2000 ⁰ C. És en aquest rang UV efectes de l'activitat bec.

Per la naturalesa física d'aquest ona electromagnètica, la longitud varia en una gamma bastant àmplia - a partir de 10 (de vegades de 2) a 400 nm. Tota la gamma de radiació es divideix en dues àrees:

1. gamma mitjana. Es tracta de la terra a través de l'atmosfera i la capa d'ozó del sol. Longitud d'ona - 380-200 nm.
2. Far (buida). Activament absorbit d'ozó, oxigen, components atmosfèrics. Estudi només gestionar els dispositius de buit especials, pel que va rebre el seu nom. Longitud d'ona - 200-2 nm.

Té la seva pròpia classificació de l'espècie, que és la radiació ultraviolada. Propietats i aplicacions és un d'ells.

1. El Mig.
2. Lluny.
3. Extreme.
4. Mitjana.
5. De buit.
6. Llarg negre ona de llum (UV-A).
7. d'ona curta germicida (UV-C).
8. Ona Mitjana UV-B.

UV de longitud d'ona cada espècie té la seva pròpia, però estan en límits generals anteriorment indicats.

Interessant és la radiació UV-A, o l'anomenada llum negre. El fet que l'espectre té una longitud d'ona de 400-315 nm. Es troba a la frontera de la llum visible que l'ull humà és capaç de capturar. Per tant, aquesta radiació passa a través de certs objectes o teixit poden ser transferits a la zona de la llum violeta visible i la gent el distingeixen com negre, tonalitat porpra blau o fosc fosc.

Els espectres, que proporcionen fonts de radiació ultraviolada poden ser de tres tipus:

• governat;
• contínua;
• molecular (Way).

La primera característica d'àtoms, ions, gasos. El segon grup - per a la recombinació, bremsstrahlung. Fonts del tercer tipus són els més comuns en l'estudi dels gasos moleculars enrarits.

Les fonts de radiació ultraviolada

Les principals fonts de raigs UV es divideixen en tres grans categories:

• naturals o naturals;
• artificial, fet per l'home;
• làser.

El primer grup inclou l'única espècie de cub i un radiador - el sol. Es orbe dóna una poderosa càrrega d'aquest tipus d'ones són capaços de passar a través de la capa d'ozó i arribar a la superfície de la terra. No obstant això, no tot el pes. Els científics han proposat la teoria que la vida a la Terra es va originar només quan la capa d'ozó s'ha convertit per a protegir-lo de la penetració excessiva de perjudicials en altes concentracions de radiació UV.

Durant aquest període, l'acer pot existir molècules proteináceas, àcids nucleics i ATP. Fins avui capa d'ozó entra en estreta col·laboració amb la major part de la radiació UV-A, UV-B i UV-C, fent-los inofensius, i no deixar que passi a través. Per tant, la protecció contra la radiació UV del planeta - només el seu mèrit.

El que determina la concentració de penetrar a la Terra dels raigs UV? Hi ha diversos factors clau:

• forats d'ozó;
• alçada sobre el nivell del mar;
• solstici d'altura;
• dispersió atmosfèrica;
• grau de reflexió dels raigs de les superfícies naturals de la terra;
• l'estat del núvol de vapor.

interval de radiació ultraviolada, que penetra a la terra del sol, varia de 200 a 400 nm.

Les següents fonts - és artificial. Aquests inclouen tots els instruments, dispositius, instal·lacions que han estat dissenyats per l'home per aconseguir l'espectre desitjat de la llum amb una longitud d'ona paràmetres especificats. Això es va fer per tal d'obtenir la radiació ultraviolada, l'ús dels quals pot ser extremadament útil en diversos camps. Per a les fonts artificials inclouen:

1. llum d'eritema que té una capacitat d'activar la síntesi de vitamina D a la pell. Es prevé el raquitisme i capellà a la seva malaltia.
2. Aparells per a bronzejat, en què les persones no només són belles bronzejat natural, però es tracta de malalties derivades de la manca de llum solar oberta (anomenada depressió d'hivern).
3. Il·luminació atraients permet lluitar contra els insectes en un espai segur per als éssers humans.
4. dispositiu de mercuri de quars.
5. Excilamp.
6. dispositiu luminiscent.
7. Els llums de xenó.
8. dispositiu de descàrrega.
9. plasma d'alta temperatura.
10. La radiació sincrotró en acceleradors.

Un altre tipus de fonts - làsers. El seu treball es basa en la generació de diversos gasos - tant inert i no. Les fonts poden ser:

• nitrogen;
• argó;
• neó;
• xenó;
• centellejadors orgànics;
• vidres.

Més recentment, fa uns 4 anys, que va ser inventat per un làser que opera sobre els electrons lliures. UV de longitud en la mateixa igual a l'observada en buit. distribuïdors UV làser utilitzats en estudis microbiològics, biotecnològiques, espectrometria de masses i així successivament.

Efectes biològics en els organismes

L'acció de la radiació ultraviolada sobre els éssers vius de dues maneres. D'una banda, la malaltia pot ocórrer quan insuficient. Va resultar que només al principi del segle passat. irradiació artificial especial UV-A en els estàndards requerits és capaç de:

• enfortir el treball de la immunitat;
• causar la formació de compostos importants vasodilatadors (histamina, per exemple);
• enfortir el sistema-pell musculars;
• millorar la funció pulmonar, augmentar la intensitat d'intercanvi de gasos;
• afectar la velocitat i la qualitat del metabolisme;
• augmentar el to del cos mitjançant l'activació de l'hormona;
• augmentar la permeabilitat de les parets dels vasos de la pell.

Si s'ingereix UV-A en una quantitat suficient, llavors no tenen trastorns com la depressió o la inanició llum d'hivern, així com disminueix significativament el risc de raquitisme.

Efecte de la radiació ultraviolada en el cas dels següents tipus:

• bactericida;
• antiinflamatòria;
• regenerar;
• analgèsic.

Aquestes propietats s'expliquen en gran mesura l'ús generalitzat d'UV a les instal·lacions mèdiques de qualsevol tipus.

No obstant això, a més d'aquests avantatges, hi ha desavantatges. Hi ha una sèrie de malalties i dolències que es poden comprar, si no dopoluchaet o, per contra, per prendre en quantitats excessives considerats onada.

1. El càncer de pell. Es tracta dels efectes més perillosos de radiació ultraviolada. El melanoma és capaç de ser format per les ones d'impacte excessives de qualsevol font - tant naturals com artificials. Això és especialment cert per als fans de bronzejat en interiors. En la mesura necessària i precaució.
2. Els efectes destructius en la retina dels ulls. En altres paraules, la cataracta pot desenvolupar, pterigión o cremades Shell. Els efectes nocius de la radiació UV excessiva a l'ull ha estat demostrat pels científics des de fa molt de temps i es confirma per les dades experimentals. Per tant, quan es treballa amb aquestes fonts ha de complir amb les normes de seguretat. Al carrer, pot protegir mitjançant l'ús d'ulleres de sol. No obstant això, en aquest cas, s'ha de tenir cura amb les falsificacions, ja que si el vidre no està equipat amb filtres UV-repel·lent, l'efecte destructiu serà encara més fort.
3. Les cremades a la pell. En l'estiu, que poden guanyar diners, si temps llarg sense control s'exposi als raigs UV. A l'hivern, es pot treure'ls de la neu característiques reflecteixen gairebé íntegrament les dades d'ona. Per tant, es produeix la irradiació del Sol, i per la neu.
4. Envelliment. Si la gent havia estat durant molt temps sota la influència de la radiació UV, llavors comencen a mostrar signes d'envelliment prematur de la pell: laxitud, arrugues, laxitud. Es ve del fet que la funció de barrera protectora de fulles es va afeblir i trencat.
5. L'impacte dels efectes en el temps. És mostrar els impactes negatius no a una edat primerenca, i més a prop de la jubilació.

Tots aquests resultats són les conseqüències de l'incompliment de les dosis d'UV, és a dir, Es produeixen quan l'ús de la radiació ultraviolada es porta a terme de manera racional, adequada i sense complir amb les mesures de seguretat.

La radiació ultraviolada: aplicació

Les principals àrees d'ús són repel·lits per les propietats del material. Això també és cert per a la radiació d'ona espectral. Per tant, les principals característiques de la UV, que es basa en el seu ús, són:

• Alt nivell d'activitat química;
• efecte bactericida sobre els organismes;
• capacitat de causar la luminescència de diverses substàncies diferents matisos visibles per a l'ull humà (luminescència).

Es fa un ampli ús de radiació ultra-violeta. Les aplicacions inclouen:

• anàlisi d'espectrometria;
• la investigació astronòmica;
• la medicina;
• esterilització;
• desinfecció d'aigua potable;
• fotolitografia;
• minerals d'estudi d'anàlisi;
• filtres UV;
• per a la captura d'insectes;
• per desfer-se de bacteris i els virus.

Cadascuna d'aquestes àrees utilitza un tipus específic d'espectre UV i amb la seva longitud d'ona. Recentment, tipus de radiació activa és àmpliament utilitzat en estudis químics i físics (configuració electrònica determinació dels àtoms, les molècules i l'estructura cristal·lina de diversos compostos, el treball amb els ions, transformacions físiques d'anàlisi en diferents objectes espacials).

Hi ha una altra característica dels efectes de la radiació UV sobre la matèria. Alguns materials polimèrics són capaços de descompondre sota la influència d'una intensa font permanent de les ones de dades. Per exemple, com ara:

• Polietilè qualsevol pressió;
• polipropilè;
• PMMA o plexiglàs.

Quin ha estat l'impacte? Els productes fets d'aquests materials perden el seu color, crac, esvaïment i, finalment destruïts. Per tant, es diuen polímers sensibles. Aquesta característica de la degradació de la cadena de carboni en les condicions de llum solars utilitzen activament en la nanotecnologia, la litografia de raigs X, i altres àrees de trasplantament. Això es fa principalment per suavitzar la rugositat de la superfície dels productes.

Espectrometria - la zona principal de la química analítica que s'especialitza en la identificació de compostos i la seva composició per la capacitat d'absorbir la llum UV d'una longitud d'ona determinada. Resulta que els espectres són únics per a cada substància, per tant, és possible classificar l'espectrometria de resultats.

A més, l'ús de radiació ultraviolada germicida es porta a terme per atreure i matar els insectes. L'acció es basa en la capacitat de l'ull per captar l'home invisible d'insectes, els espectres d'ona curta. Per tant els animals estan volant a la font, on s'exposi a la destrucció.

Utilitzant solàriums - Instal·lacions especials de tipus vertical i horitzontal en el que el cos humà està exposat als raigs UV-A. Això es fa per millorar la producció de melanina a la pell, donant-li un color més fosc, la suavitat. A més, la inflamació s'assequen i destrueix els bacteris nocives en la superfície de tegument. Particular, s'ha de prestar atenció a la protecció dels ulls, les zones sensibles.

el camp de la medicina

L'ús de la radiació ultraviolada en la medicina també es basa en la seva capacitat per destruir l'ull invisible d'organismes vius - bacteris i virus, i de les característiques que es produeixen en el cos durant una radiació artificial o natural il·luminació competent.

Les principals indicacions per al tractament UV es poden descriure en uns pocs punts:

1. Tots els tipus d'inflamació, ferides obertes, supuració i costures obertes.
2. Per a les lesions dels ossos.
3. En cas de cremades, congelació, i malalties de la pell.
4. Quan les malalties respiratòries, la tuberculosi, l'asma.
5. L'origen i desenvolupament de diversos tipus de malalties infeccioses.
6. Quan les malalties, acompanyades de dolor sever, la neuràlgia.
7. Malalties de la gola i la cavitat nasal.
8. Raquitisme i tròfic úlcera.
9. Les malalties dentals.
10. La regulació de la pressió del corrent sanguini, la normalització del cor.
11. El desenvolupament de tumors cancerosos.
12. L'aterosclerosi, insuficiència renal i alguns altres estats.

Totes aquestes malalties poden tenir conseqüències molt greus per a l'organisme. Per tant, el tractament i prevenció de la utilització de la radiació UV - un descobriment mèdic real, estalviar milers i milions de vides humanes, conserves i restaura la seva salut.

Un altre ús de la UV des del punt mèdica i biològica de vista - és la desinfecció de locals, superfícies de treball i l'esterilització dels instruments. L'acció es basa en la capacitat d'inhibir el desenvolupament d'UV i la replicació de molècules d'ADN, el que condueix a la seva extinció. Bacteris, fongs, protozous i virus moren.

El principal problema amb l'ús de tal radiació per a l'esterilització i desinfecció dels locals és l'àrea de la il·luminació. Després que els organismes es destrueixen només amb l'impacte directe de les ones directes. Tot el que queda fora, segueix existint.

El treball d'anàlisi de minerals

La capacitat per induir la luminescència de substàncies permet aplicar assaig UV composició qualitativa de minerals i roques. En aquest sentit, és interessant hi ha pedres precioses, semiprecioses i precioses. El qual només els colors que donen quan es irradien amb ones catòdiques! Molt interessant d'aquest va escriure Malakhov, un famós geòleg. El seu treball es descriuen les observacions de la paleta de color del resplendor, que és capaç de produir minerals en diferents fonts de radiació.

Per exemple, un topazi, i que, en l'espectre visible té un bell color blau profund quan els llums irradiades color verd brillant i maragda - vermell. Les perles no donen cert color i multicolor brillant. L'espectacle del resultat és simplement fantàstic.

Si la composició de les races estudiades inclouen impureses d'urani, a continuació, es mostrarà parpellejant en verd. Les impureses Melita donen blau i morganita - tonalitat porpra o púrpura pàl·lid.

L'ús de filtres

Per utilitzar els filtres també s'aplica la radiació ultraviolada germicida. Els tipus de tals estructures poden ser diferents:

• sòlida;
• gas;
• líquid.

La principal aplicació d'aquests dispositius es troben en la indústria química, especialment en cromatografia. Amb la seva ajuda, es pot dur a terme una anàlisi qualitativa de la substància i la identifiquen com a pertanyents a una classe particular de compostos orgànics.

Tractament d'aigua potable

la desinfecció UV d'aigua potable és un dels mètodes més moderns i qualitatius per a la seva purificació a partir dels contaminants biològics. Els avantatges d'aquest mètode són els següents:

• fiabilitat;
• eficàcia;
• absència de productes estranys en l'aigua;
• la seguretat;
• eficiència;
• conservació de les propietats organolèptiques de l'aigua.

És per això que avui en dia aquest mètode de desinfecció està en sintonia amb la cloració tradicional. L'acció es basa en les mateixes característiques - la destrucció de l'ADN d'organismes nocius en la composició d'aigua. Utilitzeu UV amb una longitud d'ona d'aproximadament 260 nm.

A més dels efectes directes sobre les plagues, la llum ultraviolada s'utilitza també per a la destrucció de residus de productes químics, que s'utilitzen per a l'estovament, purificació d'aigua: com, per exemple, clor o cloramina.

llum negre

Aquests dispositius estan equipats amb emissors especials, capaços de donar una longitud d'ona gran està a prop de visible. No obstant això, segueixen sent indistingibles a l'ull humà. Aquests llums s'utilitzen com a dispositius de lectura de signes secrets UV exemple, passaports, documents, bitllets de banc i així successivament. És a dir, aquestes etiquetes poden ser visibles només sota la influència d'un espectre particular. Així, el principi dels detectors de moneda construïts, dispositius per comprovar l'autenticitat dels bitllets.

Restauració i determinar l'autenticitat de les pintures

I en aquesta àrea és l'ús dels raigs UV. Cada artista utilitza blanc, contenint cadascun un període d'època de temps diferents metalls pesats. A causa de la radiació és possible obtenir l'anomenada pintura de base, que proporcionen informació sobre l'autenticitat de la pintura, així com les tècniques específiques, la forma de l'escriptura de cada artista.

A més, la pel·lícula de laca a la superfície d'articles es refereix a polímers sensibles. Per tant, és capaç d'envellir sota la influència de la llum. Això fa que sigui possible determinar l'edat de les composicions i les obres mestres del món de l'art.