• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.形成原因
  • 4.类型特点
  • 5.主要影响
  • 6.观测发现
  • 7.研究利用
  • 8.参考资料

紫外线

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频率介于可见光和X射线之间的电磁波

紫外线(Ultraviolet,UV)是电磁波谱中频率为750THz~30PHz,对应真空中波长为400nm~10nm辐射的总称,不能引起人们的视觉。它是频率比蓝紫光高的不可见光。紫外线英文名其中的ultra-意为“高于,超越”1

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它的名称是因为在光谱中电磁波频率比肉眼可见的紫色还要高而得名,又俗称紫外光。1801年德国物理学家里特发现在日光光谱的紫端外侧一段能够使含有溴化银的照相底片感光,因而发现了紫外线的存在1。紫外线可以用来灭菌,过多的紫外线进入人体会造成皮肤癌。紫外线是在阳光中发现的,并且在电弧和专门的灯,像是黑光灯,也会并发出紫外线。它可以造成化学反应,并导致许多物质发光或产生萤光。大多数紫外光被归类为非电离辐射。能量较高的紫外线光谱,大约在150纳米(真空紫外线)是电离的,但这种类型的紫外线不具穿透力,会被空气阻挡住。

由于紫外线具有较高的光子能量,虽然所占的比例最少,但是对皮肤的损伤却是最大的。当太阳光通过大气层时,波长短于290nm的光线绝大多数被臭氧吸收,因此自然光线中紫外线主要是波长在290nm-400nm的部分,这部分光线根据波长又分为中波紫外线(UVB:290nm-320nm)和长波紫外线(UVA:320-400nm)。大致总结一下,中波紫外线能量高,会导致皮肤晒伤;长波紫外线穿透能力强,主要的危害是加速皱纹、色斑形成,导致皮肤衰老。而更为严重的是,长期高剂量的紫外线暴露会增加皮肤癌的发病风险2

紫外线消毒灯的正确使用方法:1.对物品表面的消毒:可采用便携式紫外线消毒器近距离移动照射,也可采取紫外线灯悬吊式近距离照射。对小件物品可放紫外线消毒箱内照射消毒。2.对室内空气的消毒:⑴间接照射法:选高强度紫外线空气消毒器,不仅消毒效果可靠,而且可在室内有人活动时使用,一般开机消毒30分钟即可达到消毒合格。⑵直接照射法:在室内无人条件下,可采取紫外线灯悬吊式或移动式直接照射。采用室内悬吊式紫外线消毒时,室内安装紫外线消毒灯的数量为平均每立方米不少于1.5W,照射时间不少于30分钟3

紫外线位于光谱中紫色光之外,为不可见光。太阳光中含有丰富的紫外线,当适量紫外线照射人体时,能促使人体合成维生素D,以防止患佝偻病。紫外线还具有杀菌作用,医院里的病房就利用紫外线消毒。大气中的氧气和高空中的臭氧层,对紫外线都有很强的吸收作用,能吸收掉太阳光中的大部分紫外线,因此能保护地球上的生物,使它们免受紫外线伤害。另外,紫外线能激发化学反应,使荧光物质发光,让照相底片感光。钱币的防伪就是利用了紫外线的这一功能4

基本信息

  • 中文名

    紫外线

  • 外文名

    Ultraviolet

  • 拼音

    zǐ wài xiàn

  • 释义

    物理学光学的一种电磁波

  • 来源

    自然界的主要紫外线光源是太阳

形成原因

含义

紫外线是阳光中波长为400~10纳米(nm)的光线。英语为ultraviolet,ultra-意为高于,超越。太阳光谱上紫外线的频率高于可见光线。可以分为UVA(紫外线A,波长400~320纳米,低频长波)、UVB(波长320~280纳米,中频中波)、UVC(波长280~100纳米,高频短波)、EUV(100~10纳米,超高频)4种。

其中,UVA的致癌性最强,晒红及晒伤作用是UVB的1000倍。UVC则一般会被臭氧层阻隔。IR(Infrared)是红外线,可造成晒红、微血管扩张、皮肤炎,并促进紫外线的致癌性。紫外线照射会让皮肤产生大量自由基,导致细胞膜的过氧化反应,使黑色素细胞产生更多的黑色素,并往上分布到表皮角质层,造成黑色斑点。紫外线可以说是造成皮肤皱纹、老化、松弛及黑斑的最大元凶5

紫外线照射人体时,能促进人体合成维生素D,以防止患佝偻病,经常让小孩晒晒太阳就是这个道理。紫外线还具有杀菌作用,医院里的病房就利用紫外线消毒。但过强的紫外线会伤害人体,应注意防护。

物理来源

紫外线是由原子的外层电子受到激发后产生的。自然界的主要紫外线光源是太阳,太阳光透过大气层时波长短于 290nm的紫外线为大气层中的臭氧吸收掉。

人工的紫外线光源有多种气体的电弧(如低压汞弧、高压汞弧),紫外线有化学作用能使照相底片感光,荧光作用强,日光灯、各种荧光灯和农业上用来诱杀害虫的黑光灯都是用紫外线激发荧光物质发光的。紫外线还可以防伪,紫外线还有生理作用,能杀菌、消毒、治疗皮肤病和软骨病等。紫外线的粒子性较强,能使各种金属产生光电效应。

生理效应

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当紫外线照射人体或生物体后,发生生理变化。不同频率的紫外线的生理作用不同。根据紫外线对生物作用,在医疗上把紫外线划分为不同的波段:黑斑紫外线(曲线A)在400~320纳米波段;红斑紫外线或保健射线(曲线B)在320~280纳米波段;灭菌紫外线(曲线 C)在280~200纳米波段;致臭氧紫外线(曲线D)在200~100纳米波段。

紫外线的致黑斑作用:波长在400~320纳米的紫外线又叫低频长波紫外线。该波段的紫外线生物作用较弱,但它对人体照射后使皮肤变黑,皮肤有明显的色素沉着作用,这就是紫外线的黑斑作用。该波段的紫外线可强烈地刺激皮肤,使皮肤新陈代谢加快、皮肤生长力加强和使皮肤加厚。波紫外线是治疗皮肤病的重要波段,像牛皮癣、白癜风等疾病。

紫外线

紫外线对人眼有强烈的刺激作用,因其波长短,频率高,能量高,在眼睛视网膜区域的穿透力强,长时间照射可以使视网膜发生黄斑性病变。紫外线还是导致“雪盲症”的罪魁祸首,雪盲症是指在强烈的阳光照射下,或者在雪地,高山等强烈反射阳光的地方,人的眼睛会感到刺痛,不舒服的现象,这就是阳光中所包含的大量紫外线和蓝紫光造成的,所以在攀登雪山或极地探险时,往往需要戴护目镜来防止紫外线对眼睛的伤害。电子产品中往往也会有少量的紫外线和大量接近于紫外线频段的紫光和蓝光,长时间使用电子产品,这些高能紫外线和蓝紫光对人眼睛也会造成巨大且不可逆的伤害,进而产生视力下降,视线模糊、发黄、昏暗等现象,并且可能会造成黄斑性病变。所以连续使用电子产品的时间尽量不要超过3个小时,过了3个小时后要休息一下眼睛,看看窗外或到户外走走,避免视疲劳。此外开启护眼模式(防蓝光模式)或夜间模式也能有效防止紫外线和蓝紫光对人眼睛的伤害。

相关指数

紫外线指数一般用0~15表示。

通常规定,夜间紫外线指数为0,在热带或高原地区、晴天无云时,紫外线最强,指数为15。可见紫外线指数值越大,表示紫外线辐射对人体危害越大,也表示在较短时间内对皮肤的伤害愈强。

有时又可将紫外线指数分为5级发布,即指数值为0、1、2时,为1级,表示太阳辐射中紫外线量最小,对人体基本没有什么影响;紫外线指数为3、4时,为2级,表示太阳辐射中的紫外线量比较低,对人体的影响比较小;紫外线指数为5、6时,可称3级,表示紫外线辐射为中等强度,对人体皮肤有一定程度的伤害;紫外线指数为7、8、9时,可视为4级,表示紫外线辐射较强,对人体危害较大,应注意预防,外出应戴太阳帽、太阳镜或遮阳伞,也可涂擦一些防晒霜(SPF指数应大于15)。当紫外线指数≥10时,可视为5级,表示紫外线辐射最强,对人体危害最大,人们应减少外出时间(特别是中午前后),或采取积极的防护措施。

类型特点