La lumière ultraviolette: l'utilisation, l'exploitation et la protection de celui-ci

L'énergie solaire est des ondes électromagnétiques, qui sont divisés en plusieurs parties du spectre:

• Rayons X – avec la plus courte longueur d'onde (inférieure à 2 nm);
• longueur d'onde UV est de 2 à 400 nm;
• la partie visible de la lumière qui est captée par l'oeil humain et les animaux (400-750 nm);
• oxydatif chaud (infrarouge) rayonnement ( au- dessus de 750 nm).

Chaque pièce trouve son application et est d'une grande importance dans la vie de la planète et tout de sa biomasse. Nous considérons que les rayons sont dans la gamme de 2 à 400 nm, où ils sont utilisés et quel rôle dans la vie des gens.

Histoire de la découverte du rayonnement UV

Les premières références remontent au XIII siècle dans les descriptions du philosophe de l'Inde. Il a écrit au sujet d'une lumière violette oeil invisible, qu'ils ont été détectés. Cependant, les capacités techniques de l'époque manquent clairement de confirmer expérimentalement et étudié en détail.

Il a réussi comme il est cinq siècles plus tard, le physicien de l'Allemagne Ritter. Il est celui qui a effectué des expériences sur le chlorure d'argent de la désintégration de celui-ci sous l'influence du rayonnement électromagnétique. Scientifique a constaté que plus le processus est pas dans le domaine de la lumière, qui était alors déjà ouvert et appelé l'infrarouge, mais le contraire. Il est avéré que c'est un nouveau domaine, n'a pas encore été étudié.

Ainsi, le rayonnement ultraviolet a été découvert en 1842, les propriétés et les applications qui ont subi par la suite d'un examen approfondi et l'étude par différents chercheurs. Une grande contribution à ce fait par des gens comme Alexander Becquerel, Varshaver, Dantzig, Macedonio Melloni, Frank, Parfenov, galanine et d'autres.

caractéristiques générales

Quel est le rayonnement UV, dont l'utilisation est aujourd'hui si largement utilisé dans divers domaines de l' activité humaine? Tout d' abord, il est nécessaire de désigner ce qui semble actif sous forme du spectre de la lumière seulement à des températures très élevées de 1500 à 2000 ⁰ C. Il est dans cette gamme des effets de l' activité de pointe UV.

De par la nature physique de cette onde électromagnétique, dont la longueur varie dans une gamme assez large – de 10 (parfois de 2) à 400 nm. Toute la gamme de rayonnement est divisée en deux zones:

1. Médiums. Il vient à la terre à travers l'atmosphère et la couche d'ozone du soleil. Longueur d'onde – 380-200 nm.
2. Far (sous vide). Activement absorbé la couche d'ozone, l'oxygène, les composants atmosphériques. Étude seulement gérer les appareils à vide spéciaux, pour lesquels il a reçu son nom. Longueur d'onde – 200-2 nm.

Il a sa propre classification de l'espèce, qui est un rayonnement ultraviolet. Propriétés et applications est l'un d'entre eux.

1. Le Moyen-Orient.
2. Loin.
3. Extreme.
4. Moyenne.
5. Vide.
6. lumière noire grande longueur d'onde (UV-A).
7. Germicide à ondes courtes (UV-C).
8. UV-B ondes moyennes.

UV Wavelength chaque espèce a son propre, mais ils sont en général des limites précédemment indiquées.

Il est intéressant de l'UV-A, ou soi-disant lumière noire. Le fait que le spectre a une longueur d'onde de 400-315 nm. Il est situé à la frontière de la lumière visible que l'oeil humain est capable de capturer. Par conséquent, ce rayonnement passe à travers certains objets ou tissus peuvent être transférés dans la zone de la lumière violette visible et les distinguent comme la teinte noir, bleu foncé ou violet foncé.

Les spectres qui fournissent des sources de rayonnement ultraviolet peuvent être de trois types:

• gouverné;
• continue;
• moléculaire (Way).

La première caractéristique des atomes, des ions, des gaz. Le deuxième groupe – pour la recombinaison, bremsstrahlung. Les sources du troisième type sont les plus courantes dans l'étude des gaz moléculaires raréfiés.

Les sources de rayonnement ultraviolet

Les principales sources de rayons UV se divisent en trois grandes catégories:

• naturel ou naturel;
• artificielle, par l'homme;
• laser.

Le premier groupe comprend le seul type d'un moyeu et un radiateur – soleil. Il orbe donne une puissante charge de ce type sont vagues en mesure de passer à travers la couche d'ozone et d' atteindre la surface de la terre. Cependant, tout le poids. Les scientifiques ont mis en avant la théorie selon laquelle la vie sur la Terre est née que lorsque le bouclier d'ozone est devenu pour le protéger contre la pénétration excessive de nuisibles dans des concentrations élevées de rayonnement UV.

Pendant cette période, l'acier peut exister des molécules protéiques, des acides nucléiques et de l'ATP. Tant que la couche d'ozone aujourd'hui entre en étroite collaboration avec la majeure partie des UV-A, UV-B et UV-C, ce qui les rend inoffensifs, et ne pas laisser passer. Par conséquent, la protection contre les rayons UV de la planète – que son mérite.

Ce qui détermine la concentration de pénétrer dans l'UV de la Terre? Il y a plusieurs facteurs clés:

• les trous de la couche d'ozone;
• hauteur au dessus du niveau de la mer;
• solstice d'hauteur;
• dispersion atmosphérique;
• degré de réflexion des rayons des surfaces de terres naturelles;
• l'état du nuage de vapeur.

gamme de rayonnement ultraviolet, pénétrant dans la terre du soleil, varie de 200 à 400 nm.

Les sources suivantes – est artificielle. Ceux-ci comprennent tous les instruments, appareils, installations qui ont été conçus par l'homme pour obtenir le spectre souhaité de la lumière avec un paramètre de longueur d'onde spécifiée. Cela a été fait afin d'obtenir le rayonnement ultraviolet, dont l'utilisation peut être extrêmement utile dans divers domaines. Pour les sources artificielles comprennent:

1. Lampe Erithema ayant une aptitude à activer la synthèse de la vitamine D dans la peau. Il prévient le rachitisme et guérit sa maladie.
2. Appareil pour le bronzage, dans lequel les gens ne sont pas seulement beau bronzage naturel, mais traité pour les maladies dues à l'absence de rayonnement solaire ouvert (que l'on appelle la dépression hivernale).
3. Éclairage attractants permet de lutter contre les insectes dans un espace sûr pour les humains.
4. Dispositif de quartz au mercure.
5. Excilamp.
6. Dispositif luminescents.
7. Les lampes au xénon.
8. Dispositif d'écoulement.
9. plasma à haute température.
10. Le rayonnement synchrotron dans les accélérateurs.

Un autre type de sources – lasers. Leur travail est basé sur la génération de divers gaz – à la fois inerte et non. Les sources peuvent être:

• l'azote;
• l'argon;
• néon;
• xénon;
• scintillateurs organiques;
• cristaux.

Plus récemment, il y a environ 4 ans, il a été inventé par un laser fonctionnant sur des électrons libres. la longueur de celle-ci UV égale à celle observée dans le vide. distributeurs UV laser utilisés dans les études biotechnologiques, microbiologiques, la spectrométrie de masse et ainsi de suite.

Effets biologiques sur les organismes

L'action du rayonnement ultraviolet sur les êtres vivants de deux façons. D'une part, la maladie peut se produire lorsque insuffisante. Il est apparu seulement au début du siècle dernier. irradiation artificielle UV-A particulièrement dans les normes requises est capable de:

• renforcer le travail de l'immunité;
• provoquer la formation de composés vasodilatateurs importants (de l'histamine, par exemple);
• renforcer le système de la peau musculaire;
• améliorer la fonction pulmonaire, augmenter l'intensité de l'échange de gaz;
• affecter la vitesse et la qualité du métabolisme;
• augmenter le tonus du corps par l'hormone d'activation;
• augmenter la perméabilité des parois des vaisseaux de la peau.

Si UV-A en quantité suffisante est ingérée, il n'a pas des troubles tels que la dépression ou le manque de lumière en hiver, ainsi que diminue considérablement le risque de rachitisme.

Effet du rayonnement ultraviolet sur le cas des types suivants:

• bactéricide;
• anti-inflammatoire;
• la régénération;
• anti-douleur.

Ces propriétés expliquent en grande partie l'utilisation généralisée des UV dans les installations médicales de tout type.

Cependant, à côté de ces avantages, il y a des inconvénients. Il y a un certain nombre de maladies et d'affections qui peuvent être achetés, sinon dopoluchaet ou, au contraire, de prendre en quantités excessives vagues considérées.

1. Cancer de la peau. Ce sont les effets les plus dangereux du rayonnement ultraviolet. Le mélanome est capable d'être formé par des ondes de choc excessif de toute source – à la fois naturels et artificiels. Cela est particulièrement vrai pour les amateurs de bronzage. Dans la mesure nécessaire et la prudence.
2. Les effets destructeurs sur la rétine des globes oculaires. En d'autres termes, la cataracte peut se développer, ptérygion ou shell brûlures. Les effets néfastes des UV excessive sur l'oeil a été prouvé par les scientifiques depuis longtemps et est confirmée par les données expérimentales. Par conséquent, lorsque vous travaillez avec ces sources doivent être conformes aux règles de sécurité. Dans la rue, vous pouvez vous protéger en utilisant des lunettes de soleil. Cependant, dans ce cas, il faut se méfier des faux, parce que si le verre est pas équipé de filtres anti-UV répulsifs, l'effet destructeur sera encore plus forte.
3. Des brûlures sur la peau. En été, ils peuvent faire de l'argent, si longtemps vous exposer de façon incontrôlable aux UV. En hiver, vous pouvez les faire sortir des caractéristiques de la neige reflètent presque entièrement les données sur les vagues. Par conséquent, l'irradiation se produit du Soleil et par la neige.
4. Vieillissement. Si les gens avaient longtemps été sous l'influence des UV, ils commencent à montrer des signes de vieillissement précoce de la peau: la mollesse, les rides, le laxisme. Il vient du fait que la fonction de barrière protectrice des feuilles affaiblie et brisée.
5. L'impact des effets dans le temps. Est de montrer les impacts négatifs non à un jeune âge, et plus proche de la retraite.

Tous ces résultats sont les conséquences d'une violation de la dose d'UV, à savoir Ils se produisent lorsque l'utilisation du rayonnement ultraviolet est effectuée de façon rationnelle, correctement et sans se conformer aux mesures de sécurité.

Le rayonnement ultraviolet: application

Les principaux domaines d'utilisation sont repoussés par les propriétés des matériaux. Ceci est également vrai pour le rayonnement d'onde spectrale. Ainsi, les principales caractéristiques des UV, qui repose sur son utilisation, sont les suivants:

• Niveau élevé d'activité chimique;
• effet bactéricide sur les organismes;
• capacité à provoquer la luminescence de diverses substances différentes teintes visibles à l'œil humain (luminescence).

Il utilise beaucoup de rayonnement ultra-violet. Les applications incluent:

• analyse spectrométrique;
• la recherche astronomique;
• médecine;
• stérilisation;
• désinfection de l'eau potable;
• photolithographie;
• minéraux étude analytique;
• les filtres UV;
• pour attraper les insectes;
• pour se débarrasser des bactéries et des virus.

Chacune de ces zones utilise un type spécifique de spectre UV et avec sa longueur d'onde. Récemment, le type de rayonnement actif est largement utilisé dans les études chimiques et physiques (configuration électronique de détermination des atomes, des molécules et la structure cristalline de divers composés, le travail avec les ions, l'analyse des transformations physiques à différents objets spatiaux).

Il y a une autre caractéristique des effets des UV sur la question. Certains matériaux polymères sont capables de se décomposer sous l'influence de la source permanente intense des ondes de données. Par exemple, comme:

• Polyéthylène toute pression;
• polypropylène;
• PMMA ou plexi.

Quel a été l'impact? Les produits fabriqués de ces matériaux perdent leur couleur, le crack, fondu et finalement détruit. , Ils sont donc appelés polymères sensibles. Cette caractéristique de la dégradation de la chaîne de carbone dans les conditions de lumière solaire utiliser activement dans les nanotechnologies, la lithographie à rayons X, et d'autres domaines de la transplantation. Cela se fait principalement pour lisser la surface de la rugosité des produits.

Spectrométrie – la zone principale de la chimie analytique spécialisée dans l'identification de composés et leur composition par la capacité d'absorber la lumière UV d'une certaine longueur d'onde. Il se trouve que les spectres sont uniques pour chaque substance, il est donc possible de classer la spectrométrie de résultats.

En outre, l'utilisation du rayonnement ultraviolet germicide est réalisée pour attirer et tuer les insectes. L'action est basée sur la capacité de l'œil à capturer l'homme invisible d'insectes, les spectres ondes courtes. Par conséquent, les animaux volent à la source, où exposé à la destruction.

Utilisation de solariums – installations spéciales de type vertical et horizontal dans lequel le corps humain est exposé aux UV-A. Ceci est fait pour améliorer la production de mélanine dans la peau, ce qui lui donne une couleur plus foncée, la douceur. En outre, l'inflammation sont séchées et détruit les bactéries nocives sur la surface de tégument. Une attention particulière devrait être accordée à la protection des yeux, des zones sensibles.

le domaine médical

L'utilisation d'un rayonnement ultraviolet en médecine est également basée sur sa capacité à détruire l'œil invisible des organismes vivants – bactéries et les virus, et sur les caractéristiques qui se produisent dans le corps lors d'un éclairage compétent rayonnement artificiel ou naturel.

Les principales indications pour le traitement UV peuvent être décrits en quelques points:

1. Tous les types d'inflammation, des plaies ouvertes, purulente et coutures ouvertes.
2. Pour les blessures des os.
3. En cas de brûlures, les engelures et les maladies de la peau.
4. Lorsque les maladies respiratoires, la tuberculose, l'asthme.
5. L'origine et le développement de divers types de maladies infectieuses.
6. Lorsque les maladies, accompagnées de douleurs sévères, névralgies.
7. Maladies de la gorge et la cavité nasale.
8. Rachitisme et de Trophic ulcère.
9. Les maladies dentaires.
10. Régulation de la pression du flux sanguin, la normalisation du cœur.
11. Le développement de tumeurs cancéreuses.
12. Athérosclérose, l'insuffisance rénale et d'autres états.

Toutes ces maladies peuvent avoir des conséquences très graves pour l'organisme. Par conséquent, le traitement et la prévention de l'utilisation des UV – une véritable découverte médicale, sauver des milliers et des millions de vies humaines, conserve et restaure leur santé.

Une autre utilisation des UV du point de vue médical et biologique – est la désinfection des locaux, des surfaces de travail et la stérilisation des instruments. L'action est basée sur la capacité à inhiber le développement des UV et la réplication des molécules d'ADN, ce qui conduit à leur extinction. Les bactéries, les champignons, les protozoaires et les virus sont tués.

Le principal problème avec l'utilisation d'un tel rayonnement pour la stérilisation et la désinfection des locaux est le domaine de l'éclairage. Une fois que les organismes sont détruits seulement l'impact direct des ondes directes. Tout ce qui reste en dehors, continue d'exister.

Les travaux d'analyse avec des minéraux

La capacité à induire la luminescence de substances permet d'appliquer la composition qualitative dosage UV des minéraux et des roches. À cet égard, il est intéressant il y a des pierres précieuses, semi-précieuses et précieuses. Ce qui ne les couleurs qu'ils donnent quand ils sont irradiés par des ondes cathodiques! Très intéressant à ce sujet a écrit Malakhov, un géologue célèbre. Son travail décrit les observations de la palette de couleurs de préchauffage, qui est capable de produire des minéraux dans les différentes sources de rayonnement.

Par exemple, une Topaze, et qui dans le spectre visible a une belle couleur bleu foncé lorsque les lumières irradiées vert clair et émeraude – rouge. Les perles ne donnent pas une certaine couleur et multicolore chatoyant. Le spectacle du résultat est tout simplement fantastique.

Si la composition des races étudiées comprennent les impuretés d'uranium, clignotant puis affichera vert. Impuretés Melita donnent bleu et morganite – teinte pourpre ou violet pâle.

L'utilisation de filtres

Pour utiliser les filtres applique également le rayonnement ultraviolet germicide. Les types de ces structures peuvent être différentes:

• solide;
• gaz;
• liquide.

La principale application de ces dispositifs se trouvent dans l'industrie chimique, en particulier dans la chromatographie. Avec leur aide, vous pouvez effectuer une analyse qualitative de la substance et de l'identifier comme appartenant à une classe particulière de composés organiques.

Traitement d'eau potable

désinfection UV de l'eau potable est une des méthodes les plus modernes et qualitatifs pour sa purification à partir de contaminants biologiques. Les avantages de cette méthode sont les suivants:

• la fiabilité;
• efficacité;
• absence de produits étrangers dans l'eau;
• la sécurité;
• l'efficacité;
• la préservation des propriétés organoleptiques de l'eau.

Voilà pourquoi aujourd'hui cette méthode de désinfection est en phase avec la chloration traditionnelle. L'action est basée sur les mêmes caractéristiques – la destruction de l'ADN d'organismes nuisibles dans la composition de l'eau. Utilisation UV avec une longueur d'onde d'environ 260 nm.

En plus des effets directs sur les organismes, la lumière ultraviolette est également utilisé pour la destruction des résidus de produits chimiques, qui sont utilisés pour le ramollissement, la purification de l'eau: tel que, par exemple, du chlore ou de la chloramine.

lumière noire

De tels dispositifs sont équipés d'émetteurs spéciaux, capables de donner une grande longueur d'onde est proche de visible. Cependant, ils restent encore impossibles à distinguer à l'œil humain. Ces lampes sont utilisés comme dispositifs de lecture des signes secrets d'exemple UV, passeports, documents, billets de banque et ainsi de suite. Autrement dit, ces étiquettes peuvent être visibles que sous l'influence d'un spectre particulier. Ainsi, le principe des détecteurs de devises intégrés, dispositifs pour le contrôle des billets authenticité.

Restauration et déterminer l'authenticité des peintures

Et dans ce domaine est l'utilisation des UV. Chaque artiste a utilisé blanc, contenant chacun une période de temps différents epochal métaux lourds. En raison du rayonnement est possible d'obtenir le soi-disant ébaucher, qui fournissent des informations sur l'authenticité de la peinture, ainsi que des techniques spécifiques, la manière de l'écriture de chaque artiste.

En outre, un film de laque sur la surface des articles se rapporte à des polymères sensibles. Il est donc en mesure de vieillir sous l'influence de la lumière. Cela permet de déterminer l'âge des compositions et les chefs-d'œuvre du monde de l'art.