Ultrafialové záření je jiné jméno pro ultrafialové světlo. Je to část spektra mimo viditelný rozsah, hned za viditelnou fialovou částí.
Klíčové cesty: Ultrafialové záření
- Ultrafialové záření je také známé jako ultrafialové světlo nebo UV.
- Je to světlo s kratší vlnovou délkou (delší frekvence) než viditelné světlo, ale delší vlnovou délkou než rentgenové záření. Má vlnovou délku mezi 100 nm a 400 nm.
- Ultrafialové záření se někdy nazývá černé světlo, protože je mimo dosah lidského vidění.
Definice ultrafialového záření
Ultrafialové záření je elektromagnetická radiace nebo lehké vlnová délka větší než 100 nm, ale menší než 400 nm. To je také známé jako UV záření, ultrafialové světlo, nebo prostě UV. Ultrafialové záření má vlnovou délku delší než rentgenové záření, ale kratší než viditelné světlo. Přestože ultrafialové světlo je dost energické, aby některé přerušilo chemické vazby, není to (obvykle) považováno za formu ionizujícího záření. Energie absorbovaná molekulami může poskytnout aktivační energie zahájit chemické reakce a může způsobit některé materiály fluoresce nebo fosforesce.
Slovo „ultrafialové“ znamená „za fialové“. Ultrafialové záření objevil německý fyzik Johann Wilhelm Ritter v roce 1801. Ritter si všiml neviditelného světla za fialovou částí viditelného spektra tmavší papír ošetřený chloridem stříbrným rychleji než fialové světlo. Neviditelné světlo nazval „oxidační paprsky“, odkazující na chemickou aktivitu záření. Většina lidí používala frázi „chemické paprsky“ až do konce 19. století, kdy se „tepelné paprsky“ staly známé jako infračervené záření a „chemické paprsky“ se staly ultrafialovým zářením.
Zdroje ultrafialového záření
Asi 10 procent světelného výkonu Slunce je UV záření. Když sluneční světlo vstoupí do zemské atmosféry, světlo je asi 50% infračerveným zářením, 40% viditelným světlem a 10% ultrafialovým zářením. Atmosféra však blokuje asi 77% slunečního UV světla, většinou na kratších vlnových délkách. Světlo dopadající na zemský povrch je asi 53% infračervené, 44% viditelné a 3% UV.
Ultrafialové světlo je produkováno společností černá světla, rtuťové výbojky a solária. Jakékoli dostatečně horké tělo vyzařuje ultrafialové světlo (záření černého těla). Hvězdy teplejší než Slunce tedy emitují více UV světla.
Kategorie ultrafialového světla
Ultrafialové světlo je rozděleno do několika rozsahů, jak je popsáno v normě ISO ISO-21348:
| název | Zkratka | Vlnová délka (nm) | Fotonová energie (eV) | Ostatní jména |
| Ultrafialové záření A | UVA | 315-400 | 3.10–3.94 | dlouhovlnné černé světlo (neabsorbované ozonem) |
| Ultrafialové záření B | UVB | 280-315 | 3.94–4.43 | střední vlna (většinou absorbovaná ozonem) |
| Ultrafialové C | UVC | 100-280 | 4.43–12.4 | krátká vlna (zcela absorbovaná ozonem) |
| Blízko ultrafialového záření | NUV | 300-400 | 3.10–4.13 | viditelné pro ryby, hmyz, ptáky, některé savce |
| Střední ultrafialové záření | MUV | 200-300 | 4.13–6.20 | |
| Daleko ultrafialové | FUV | 122-200 | 6.20–12.4 | |
| Vodíkový Lyman-alfa | H Lyman-a | 121-122 | 10.16–10.25 | spektrální čára vodíku při 121,6 nm; ionizující na kratších vlnových délkách |
| Vakuové ultrafialové záření | VUV | 10-200 | 6.20–124 | absorbován kyslíkem, ale 150-200 nm může cestovat dusíkem |
| Extrémní ultrafialové záření | EUV | 10-121 | 10.25–124 | ve skutečnosti je ionizujícím zářením, i když je absorbováno atmosférou |
Vidění UV světla
Většina lidí nevidí ultrafialové světlo, není to však nutně proto, že to lidská sítnice nemůže detekovat. Čočka filtruje UVB a vyšší frekvence a většina lidí postrádá barevný receptor, aby viděli světlo. Děti a mladí dospělí pravděpodobněji vnímají UV záření než starší dospělí, ale lidé, kterým chybí čočka (afakie) nebo kteří si vyměnili čočku (jako při operaci katarakty), mohou vidět některé UV vlnové délky. Lidé, kteří vidí UV, to hlásí jako modro-bílou nebo fialově-bílou barvu.
Hmyz, ptáci a někteří savci vidí světlo blízké UV. Ptáci mají skutečné UV vidění, protože mají čtvrtý barevný receptor, který je vnímá. Sobi jsou příkladem savce, který vidí UV záření. Používají ho k vidění ledních medvědů proti sněhu. Ostatní savci používají ultrafialové záření, aby viděli močové cesty ke sledování kořisti.
Ultrafialové záření a evoluce
Předpokládá se, že enzymy používané k opravě DNA při mitóze a meióze byly vyvinuty z enzymů rané opravy, které byly navrženy k opravě poškození způsobeného ultrafialovým světlem. Dříve v historii Země prokaryoty nemohly přežít na zemském povrchu, protože vystavení UVB způsobilo sousední thyminová báze aby se spojily nebo vytvořily tyminové dimery. Toto narušení bylo pro buňku fatální, protože posunulo čtecí rámec použitý k replikaci genetického materiálu a produkci proteinů. Prokaryoty, které unikly ochrannému vodnímu životu, vyvinuly enzymy k opravě dimerů tyminu. I když se nakonec vytvořila ozonová vrstva, která chrání buňky před nejhorším slunečním ultrafialovým zářením, tyto opravné enzymy zůstávají.
Zdroje
- Bolton, James; Colton, Christine (2008). Příručka k dezinfekci ultrafialového záření. Americká asociace vodních děl. ISBN 978-1-58321-584-5.
- Hockberger, Philip E. (2002). "Historie ultrafialové fotobiologie pro lidi, zvířata a mikroorganismy". Fotochemie a fotobiologie. 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). "Evoluce a spektrální vyladění vizuálních pigmentů u ptáků a savců". Filozofické transakce královské společnosti B: Biologické vědy. 364 (1531): 2941–2955. doi:10.1098 / rstb.2009.0044