Ultrafialové žiarenie je ďalší názov pre ultrafialové svetlo. Je súčasťou spektra mimo viditeľného rozsahu, hneď za viditeľnou fialovou časťou.
Kľúčové cesty: Ultrafialové žiarenie
- Ultrafialové žiarenie je známe aj ako ultrafialové svetlo alebo UV.
- Je to svetlo s kratšou vlnovou dĺžkou (väčšia frekvencia) ako viditeľné svetlo, ale s vlnovou dĺžkou väčšou ako x-žiarenie. Má vlnovú dĺžku medzi 100 nm a 400 nm.
- Ultrafialové žiarenie sa niekedy nazýva čiernym svetlom, pretože je mimo dosahu ľudského videnia.
Definícia ultrafialového žiarenia
Ultrafialové žiarenie je elektromagnetická radiácia alebo svetlo majúce vlnová dĺžka viac ako 100 nm, ale menej ako 400 nm. Je tiež známa ako UV žiarenie, ultrafialové svetlo alebo jednoducho UV. Ultrafialové žiarenie má vlnovú dĺžku dlhšiu ako röntgenové lúče, ale kratšiu ako viditeľné svetlo. Ultrafialové svetlo je síce dosť energické na to, aby ho nejaké rozbilo chemické väzby, nepovažuje sa (zvyčajne) za formu ionizujúceho žiarenia. Energia absorbovaná molekulami môže poskytnúť
aktivačná energia začať chemické reakcie a môže spôsobiť, že niektoré materiály dôjde fluoreskujú alebo fosforeskujú.Slovo „ultrafialové“ znamená „za fialovým“. Ultrafialové žiarenie objavil nemecký fyzik Johann Wilhelm Ritter v roku 1801. Ritter si všimol neviditeľné svetlo za fialovou časťou viditeľného spektra tmavšieho papiera ošetreného chloridom strieborným ako fialové svetlo. Neviditeľné svetlo nazval „oxidačné lúče“, odkazujúc na chemickú aktivitu žiarenia. Väčšina ľudí používala výraz „chemické lúče“ do konca 19. storočia, keď sa „lúče tepla“ stali známymi ako infračervené žiarenie a „chemické lúče“ sa stali ultrafialovým žiarením.
Zdroje ultrafialového žiarenia
Asi 10 percent svetelného výkonu Slnka je UV žiarenie. Keď slnečné svetlo vstúpi do zemskej atmosféry, svetlo je asi 50% infračerveného žiarenia, 40% viditeľného svetla a 10% ultrafialového žiarenia. Atmosféra však blokuje asi 77% slnečného UV žiarenia, väčšinou na kratších vlnových dĺžkach. Svetlo dopadajúce na zemský povrch je asi 53% infračervené, 44% viditeľné a 3% UV.
Ultrafialové svetlo vyrába spoločnosť čierne svetlá, ortuťové výbojky a opaľovacie žiarovky. Každé dostatočne horúce telo vyžaruje ultrafialové svetlo (žiarenie čierneho tela). Hviezdy horúce ako Slnko teda vyžarujú viac UV svetla.
Kategórie ultrafialového svetla
Ultrafialové svetlo je rozdelené do niekoľkých rozsahov, ako je opísané v norme ISO ISO-21348:
| názov | Skratka | Vlnová dĺžka (nm) | Fotónová energia (eV) | Ostatné mená |
| Ultrafialové žiarenie A | UVA | 315-400 | 3.10–3.94 | dlhovlnné, čierne svetlo (neabsorbované ozónom) |
| Ultrafialové svetlo B | UVB | 280-315 | 3.94–4.43 | stredná vlna (väčšinou absorbovaná ozónom) |
| Ultrafialové C | UVC | 100-280 | 4.43–12.4 | krátka vlna (úplne absorbovaná ozónom) |
| Blízko ultrafialového žiarenia | NUV | 300-400 | 3.10–4.13 | viditeľné pre ryby, hmyz, vtáky, niektoré cicavce |
| Stredné ultrafialové žiarenie | MUV | 200-300 | 4.13–6.20 | |
| Ďaleké ultrafialové žiarenie | FUV | 122-200 | 6.20–12.4 | |
| Lyman-alfa vodíka | H Lyman-a | 121-122 | 10.16–10.25 | spektrálna čiara vodíka pri 121,6 nm; ionizácia pri kratších vlnových dĺžkach |
| Vákuové ultrafialové svetlo | VÚV | 10-200 | 6.20–124 | absorbovaný kyslíkom, ale 150-200 nm môže cestovať cez dusík |
| Extrémne ultrafialové žiarenie | EUV | 10-121 | 10.25–124 | v skutočnosti je ionizujúcim žiarením, hoci je absorbované atmosférou |
Videnie UV svetla
Väčšina ľudí nevidí ultrafialové svetlo, nie je to však nevyhnutne potrebné, pretože ľudská sietnica to nedokáže zistiť. Šošovka oka filtruje UVB a vyššie frekvencie a väčšina ľudí nemá farebný receptor, aby videli svetlo. U detí a mladých dospelých je väčšia pravdepodobnosť, že budú vnímať UV žiarenie ako starší dospelí, ale ľudia, ktorým chýba šošovka (afakia) alebo ktorí majú vymenenú šošovku (napríklad pri operácii katarakty), môžu vidieť určité UV vlnové dĺžky. Ľudia, ktorí vidia UV žiarenie, to nahlásia ako modro-bielu alebo fialovo-bielu farbu.
Hmyz, vtáky a niektoré cicavce vidia svetlo blízke UV žiareniu. Vtáky majú skutočné UV videnie, pretože majú na vnímanie štvrtý farebný receptor. Sobi sú príkladom cicavca, ktorý vidí UV svetlo. Používajú ho na videnie ľadových medveďov proti snehu. Iné cicavce používajú ultrafialové žiarenie na sledovanie ciest moču na sledovanie koristi.
Ultrafialové žiarenie a evolúcia
Predpokladá sa, že enzýmy používané na opravu DNA pri mitóze a meióze sa vyvinuli z skorých opravných enzýmov, ktoré boli navrhnuté na opravu poškodenia spôsobeného ultrafialovým svetlom. Skôr v histórii Zeme nemohli prokaryoty prežiť na zemskom povrchu, pretože vystavenie UVB spôsobilo susedné tymínová bázová dvojica aby sa spojili alebo vytvorili diméry tymínu. Toto narušenie bolo pre bunku fatálne, pretože posunulo čítací rámec použitý na replikáciu genetického materiálu a produkciu proteínov. Prokaryoty, ktoré unikli ochrannému vodnému životu, vyvinuli enzýmy na opravu dimérov tymínu. Aj keď sa nakoniec vytvorila ozónová vrstva, ktorá chráni bunky pred najhorším slnečným ultrafialovým žiarením, tieto opravné enzýmy zostávajú.
zdroje
- Bolton, James; Colton, Christine (2008). Príručka k dezinfekcii ultrafialového žiarenia. Americká asociácia vodných diel. ISBN 978-1-58321-584-5.
- Hockberger, Philip E. (2002). "História ultrafialovej fotobiológie pre ľudí, zvieratá a mikroorganizmy". Fotochémia a fotobiológia. 76 (6): 561–569. doi:10,1562 / 0031 až 8655 (2002) 0760561AHOUPF2.0.CO2
- Hunt, D. M.; Carvalho, L. S.; Cowing, J. A.; Davies, W. L. (2009). "Vývoj a spektrálne ladenie vizuálnych pigmentov u vtákov a cicavcov". Filozofické transakcie kráľovskej spoločnosti B: Biologické vedy. 364 (1531): 2941–2955. doi:10.1098 / rstb.2009.0044