Ултравиолетово излъчване: Разлика между версии

Изтрито е съдържание Добавено е съдържание
м Премахнати редакции на Neft151 (б.), към версия на Kerberizer
Етикет: Отмяна
м без   интервал
Ред 1:
[[Файл:UV-handlamp hg.jpg|мини|Преносима UV лампа]]
 
'''Ултравиолетовите лъчи''' (''UV'') са [[електромагнитно излъчване]] с [[дължина на вълната]] по-малка от тази на [[Видима светлина|видимата светлина]], но по-голяма от тази на [[рентгенови лъчи|рентгеновите лъчи]], между 10 и 400  [[нанометър|nm]], и с енергия между 3,10 и 124  [[eV|електронволта]]. Наименованието им идва от факта, че тази част от спектъра включва честотите, непосредствено след тези, идентифицирани от хората като [[Лилав цвят|виолетов цвят]]. Както личи от името, те са невидими за човешкото око.
 
Ултравиолетовото излъчване се съдържа в спектъра на [[слънчево излъчване|слънчевата светлина]], а в земни условия може да се генерира от [[електрическа дъга|електрическите дъги]] или от предназначени за тази цел лампи. Макар и да е класифицирано като [[нейонизиращо излъчване]], то може да предизвиква някои [[Химична реакция|химични реакции]], а при някои вещества и [[флуоресценция]]. В ежедневието най-честата проява на ефекта на ултравиолетовите лъчи на Слънцето е в предизвикваното от тях [[слънчево изгаряне]], но те имат и много други ефекти върху човека, както полезни, така и вредни.
Ред 8:
Откриването на ултравиолетовите лъчи е свързано с наблюдението, че сребърните соли (като [[сребърен халогенид|сребърните халогениди]] и др.), използвани по-късно във [[фотография]]та, потъмняват, когато върху тях попадне слънчева светлина. През 1801 г. германският физик [[Йохан Вилхелм Ритер]] забелязва, че виолетови лъчи на самата граница на видимия спектър особено ефективно предизвикват потъмняване на хартия, накисната в [[сребърен хлорид]]. Ритер ги нарича „оксидиращи лъчи“ поради стимулираните от тях [[химични реакции]], разграничавайки ги от „топлинните лъчи“ (както тогава са известни [[Инфрачервено излъчване|инфрачервените лъчи]]) в другия край на видимия спектър. Скоро се възприема по-простият термин „химически лъчи“, който се използва до края на XIX век. След това термините „химически“ и „топлинни лъчи“ са заменени съответно от „ултравиолетово“ и „инфрачервено“ излъчване.<ref name="hockberger">{{cite journal | last = Hockberger | first = P. E. | title = A history of ultraviolet photobiology for humans, animals and microorganisms | journal = Photochemistry and Photobiology | volume = 76 | issue = 6 | pages = 561–579 | year = 2002 | url = http://www.bioone.org/doi/abs/10.1562/0031-8655%282002%29076%3C0561%3AAHOUPF%3E2.0.CO%3B2 | doi =10.1562/0031-8655(2002)076<0561:AHOUPF>2.0.CO;2 | pmid = 12511035 | lang = en }}</ref>
 
Вакуумното ултравиолетово излъчване (с дължина на вълната под 200&nbsp; nm), което се наблюдава по-трудно, тъй като до голяма степен се поглъща от въздуха, е открито през 1893 година от германеца [[Виктор Шуман]].<ref name="Lyman">{{cite journal | last = Lyman | first = T. | title = Victor Schumann | journal = Astrophysical Journal | volume = 38 | issue = | pages = 1–4 | year = 1914 | url = http://articles.adsabs.harvard.edu/full/1914ApJ....39....1L | doi =10.1086/142050 | lang = en }}</ref>
 
== Ултравиолетов спектър ==
Ред 70:
|}
 
Във [[фотолитография]]та и [[лазер]]ната техника терминът '''дълбоки ултравиолетови''' или '''DUV''' се отнася за лъчения с дължина под 300&nbsp; nm. Вакуумните ултравиолетови лъчи се наричат така, тъй като се поглъщат от [[въздух]]а и за да се използват за практически цели (например в [[Спектрофотометър|спектрофотометрите]]), е необходимо да се осигури камера с [[вакуум]]. В дълговълновата част на този диапазон основното поглъщащо вещество е [[кислород]]ът, поради което в него може да се работи в безкислородна атмосфера, обикновено чист [[азот]].
 
== Източници на ултравиолетово излъчване ==
=== Естествени източници ===
[[Слънце]]то излъчва в ултравиолетовия спектър в UVA, UVB и UVC диапазоните, но [[озонов слой|озоновият слой]] пропуска в [[Земна атмосфера|земната атмосфера]] едва 1-3% от това излъчване.<ref name="NASA">{{cite web | url = http://www.nas.nasa.gov/About/Education/Ozone/ozonelayer.html | title = Ozone layer | accessdate = 23 септември 2007 | lang = en}}</ref> UVB и UVC излъчването участва в химичните реакции, довели до образуването на самия озонов слой, но 98,7 % от ултравиолетовата радиация, достигаща до повърхността на Земята е в UVA диапазона. Сравнени със Слънцето, особено горещите [[Звезда|звезди]] излъчват и относително повече ултравиолетови лъчи. Например най-масивната известна към 2010 година звезда [[R136a1]] има топлинна енергия от 4,57&nbsp; eV, попадаща в близкия ултравиолетов диапазон.
 
=== Лампи за черна светлина ===
{{основна|Черна светлина}}
 
Лампите за черна светлина излъчват предимно дълги ултравиолетови вълни и много малко количество видима светлина. Те се появяват в началото на XX век, като първите разновидности са обикновени [[Лампа с нажежаема жичка|крушки с нажежаема жичка]], но със специално стъкло с [[никелов оксид]] ([[стъкло на Ууд]]), което почти не пропуска видима светлина с дължина на вълната над 400&nbsp; nm. При тези лампи излъчването има максимална интензивност при дължина на вълната 365&nbsp; nm. Макар и относително евтини, лампите с нажежаема жичка са изключително неефективен източник на ултравиолетова светлина, тъй като по-малко от 0,1 % от консумираната енергия отива за генериране на излъчване в ултравиолетовия диапазон. Голямата енергоемкост е свързана и със силно нагряване по време на работа.
 
По-късно се появяват [[луминесцентна лампа|луминесцентни лампи]], при които излъчването на ултравиолетови вълни се постига чрез подбор на луминесциращото вещество. За излъчване с максимална интензивност при дължина на вълната 368-371&nbsp; nm обикновено се използва [[стронциев флуороборат]] с примеси на [[европий]] (SrB<sub>4</sub>O<sub>7</sub>F:Eu<sup>2+</sup>) или [[стронциев борат]] с примеси на европий (SrB<sub>4</sub>O<sub>7</sub>:Eu<sup>2+</sup>), а за излъчване с максимална интензивност при дължина на вълната 350-353&nbsp; nm - [[бариев силикат]] с примеси на [[олово]] (BaSi<sub>2</sub>O<sub>5</sub>:Pb<sup>+</sup>). Луминесцентните лампи могат да използват стъкло на Ууд или обикновено стъкло, като във втория случай излъчват повече видима светлина и при работа изглеждат светлосини.
 
За генериране на ултравиолетово излъчване могат да се използват и [[светодиод]]и, макар че те рядко се използват за дължини на вълната под 365&nbsp; nm. Ефективността на светодиодите при 365&nbsp; nm е около 5-8 %, докато при дължина на вълната 395&nbsp; nm е близо 20 %. Използват се и ултравиолетови [[Газоразрядна лампа|газоразрядни лампи]].<ref>{{cite journal | url = http://ts.nist.gov/MeasurementServices/Calibrations/upload/SP250-3.pdf | format = pdf | last = Klose | first = Jules Z. | coauthors = J. Mervin Bridges, William R. Ott | title = NBS Measurement Services: Radiometric Standards in the VUV | journal = NBS Special publication | issue = 250-253 | month = June | year = 1987 | publisher = US Dept. of Commerce | lang = en }}</ref>
 
=== Лазери ===
Ред 89:
 
== Поглъщане ==
Обикновеното [[стъкло]] е полупрозрачно за ''UVA'' и непрозрачно за по-късите вълни, докато [[кварцово стъкло|кварцовото стъкло]], в зависимост от качеството, може да бъде прозрачно дори за вакуумните дължини на вълната. През обикновеното прозоречно стъкло преминава около 90 % от светлината над 350&nbsp; nm, но над 90 % от светлината под&nbsp; 300 nm се блокира.<ref>{{cite web | title = Soda Lime Glass Transmission Curve | url = http://www.sinclairmfg.com/datasheets/sodalimecurve.htm | lang = en }}</ref><ref>{{cite web | title = B270-Superwite Glass Transmission Curve | url = http://www.pgo-online.com/intl/katalog/curves/B270_kurve.html | lang = en }}</ref><ref>{{cite web | title = Selected Float Glass Transmission Curve | url = http://www.pgo-online.com/intl/katalog/curves/whitefl_kurve.html | lang = en }}</ref>
 
Началото на вакуумния диапазон, 200&nbsp; nm, се определя от факта, че под тази дължина на вълната обикновеният въздух е непрозрачен поради значителното [[абсорбция (електромагнетизъм)|поглъщане]]. За разлика от въздуха, чистият азот (с по-малко от 0,001 % кислород) е прозрачен и в диапазона 150-200&nbsp; nm, което има голяма практическа важност при производството на [[полупроводник|полупроводници]]. Ако се работи в газова среда без кислород се избягва нуждата от създаване на вакуум в оборудването.
 
Крайните ултравиолетови вълни се характеризират с промяна във физиката на взаимодействието им с [[вещество]]то: вълните, по-дълги от около 30&nbsp; nm, взаимодействат главно с [[електрон]]ите от валентната обвивка на [[атом]]а, а по-късите от 30&nbsp; nm - главно с атомното ядро и електроните от вътрешните обвивки. Горната граница на този диапазон се определя от изявената [[спектрална линия]] на [[хелий|He<sup>+</sup>]] при 30,4&nbsp; nm. Крайните ултравиолетови вълни се поглъщат от повечето известни материали, но е възможно да се създаде [[оптично покритие]], отразяващо до 50 % от тях. Тази технология се използва при създаването на [[телескоп]]и за наблюдение на Слънцето, както и в областта на [[нанолитография]]та.
 
== Видимост на животни и предмети ==