Definícia ultrafialového žiarenia

Chemický slovník Definícia ultrafialového žiarenia

Ultrafialové svetlo je neviditeľné, ale čierne svetlá alebo UV lampy tiež vyžarujú určité viditeľné fialové svetlo. Cultura RM Exclusive/Matt Lincoln / Getty Images

Ultrafialové žiarenie je iný názov pre ultrafialové svetlo. Je to časť spektra mimo viditeľného rozsahu, tesne za viditeľnou fialovou časťou.

Kľúčové poznatky: ultrafialové žiarenie

• Ultrafialové žiarenie je tiež známe ako ultrafialové svetlo alebo UV.
• Je to svetlo s kratšou vlnovou dĺžkou (vyššou frekvenciou) ako viditeľné svetlo, ale dlhšou vlnovou dĺžkou ako röntgenové žiarenie. Má vlnovú dĺžku medzi 100 nm a 400 nm.
• Ultrafialové žiarenie sa niekedy nazýva čierne svetlo, pretože je mimo dosahu ľudského zraku.

Definícia ultrafialového žiarenia

Ultrafialové žiarenie je elektromagnetická radiácia alebo svetlom vlnovú dĺžku väčší ako 100 nm, ale menší ako 400 nm. Je tiež známe ako UV žiarenie, ultrafialové svetlo alebo jednoducho UV. Ultrafialové žiarenie má vlnovú dĺžku dlhšiu ako röntgenové žiarenie, ale kratšiu ako viditeľné svetlo. Hoci ultrafialové svetlo je dostatočne energetické na to, aby niektoré rozbilo chemické väzby , nepovažuje sa (zvyčajne) za formu ionizujúceho žiarenia. Energia absorbovaná molekulami môže poskytnúť aktivačnej energie na spustenie chemických reakcií a môže spôsobiť, že niektoré materiály fluorescenčné alebo fosforeskujúce .

Slovo „ultrafialové“ znamená „nad fialové“. Ultrafialové žiarenie objavil nemecký fyzik Johann Wilhelm Ritter v roku 1801. Ritter si všimol, že neviditeľné svetlo za fialovou časťou viditeľného spektra stmavne papier ošetrený chloridom strieborným rýchlejšie ako fialové svetlo. Neviditeľné svetlo nazval „oxidačné lúče“, pričom odkazoval na chemickú aktivitu žiarenia. Väčšina ľudí používala výraz „chemické lúče“ až do konca 19. storočia, kedy sa „tepelné lúče“ stali známymi ako infračervené žiarenie a „chemické lúče“ sa stali ultrafialovým žiarením.

Zdroje ultrafialového žiarenia

Asi 10 percent svetelného výkonu Slnka tvorí UV žiarenie. Keď slnečné svetlo vstúpi do zemskej atmosféry, svetlo tvorí asi 50 % infračerveného žiarenia, 40 % viditeľného svetla a 10 % ultrafialového žiarenia. Atmosféra však blokuje asi 77 % slnečného UV žiarenia, väčšinou v kratších vlnových dĺžkach. Svetlo dopadajúce na zemský povrch je asi 53 % infračervené, 44 % viditeľné a 3 % UV.

Ultrafialové svetlo je produkované čierne svetlá , ortuťové výbojky a opaľovacie výbojky. Každé dostatočne horúce teleso vyžaruje ultrafialové svetlo ( žiarenie čierneho telesa ). Hviezdy teplejšie 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 A	HROZNO	315-400	3,10 – 3,94	dlhovlnné, čierne svetlo (neabsorbované ozónom)
Ultrafialové B	UVB	280-315	3,94 – 4,43	stredná vlna (väčšinou absorbovaná ozónom)
Ultrafialové C	UVC	100-280	4.43–12.4	krátkovlnné (úplne absorbované ozónom)
Blízko ultrafialového žiarenia	NUV	300-400	3.10–4.13	viditeľné pre ryby, hmyz, vtáky, niektoré cicavce
Stredné ultrafialové	MOV	200-300	4.13–6.20
Ďaleko ultrafialové	FUV	122-200	6.20–12.4
Vodík Lyman-alfa	H Lyman	121-122	10:16–10:25	spektrálna čiara vodíka pri 121,6 nm; ionizujúce na kratších vlnových dĺžkach
Vákuové ultrafialové	VUV	10-200	6,20–124	absorbované kyslíkom, ale 150-200 nm môže prejsť dusíkom
Extrémne ultrafialové žiarenie	EUV	10-121	10.25–124	v skutočnosti je to ionizujúce žiarenie, hoci je absorbované atmosférou

Vidieť UV svetlo

Väčšina ľudí nevidí ultrafialové svetlo, nie je to však nevyhnutne preto, že ho ľudská sietnica nedokáže rozpoznať. Očná šošovka filtruje UVB a vyššie frekvencie a navyše väčšine ľudí chýba farebný receptor na videnie svetla. Deti a mladí dospelí s väčšou pravdepodobnosťou vnímajú UV žiarenie ako starší dospelí, ale ľudia, ktorým chýba šošovka (afakia) alebo ktorým bola šošovka vymenená (ako pri operácii sivého zákalu), môžu vidieť niektoré vlnové dĺžky UV žiarenia. Ľudia, ktorí vidia UV žiarenie, ho uvádzajú ako modro-bielu alebo fialovo-bielu farbu.

Hmyz, vtáky a niektoré cicavce vidia takmer UV svetlo. Vtáky majú skutočné UV videnie, pretože majú štvrtý farebný receptor na jeho vnímanie. Soby sú príkladom cicavca, ktorý vidí UV svetlo. Používajú ho na videnie ľadových medveďov proti snehu. Iné cicavce používajú ultrafialové žiarenie, aby videli stopy moču na sledovanie koristi.

Ultrafialové žiarenie a vývoj

Predpokladá sa, že enzýmy používané na opravu DNA pri mitóze a meióze sa vyvinuli z včasných opravných enzýmov, ktoré boli navrhnuté na opravu poškodenia spôsobeného ultrafialovým svetlom. Skôr v histórii Zeme nemohli prokaryoty prežiť na zemskom povrchu, pretože vystavenie UVB žiareniu spôsobilo pár báz tymínu viazať sa alebo vytvárať diméry tymínu. Toto narušenie bolo pre bunku fatálne, pretože posunulo čítací rámec používaný 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 ultrafialovej dezinfekcie. 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: 10.1562/0031-8655(2002)0760561AHOUPF2.0.CO2
• Hunt, D. M.; Carvalho, L.S.; Cowing, J. A.; Davies, W. L. (2009). „Evolúcia 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