Ultraviolettisäteily
Ultravioletti on sähkömagneettisen spektrin osa, joka näkyy alla olevan kuvan vasemmalla puolella mustana, koska ihminen ei voi nähdä näin lyhyen aallonpituuden (tai korkean taajuuden) valoa. Monet eläimet, kuten jotkin hyönteiset, jotkin matelijat, krokotiilit, salamanterit ja pikkulinnut, voivat nähdä asioita, jotka heijastavat tätä valoa. UV on yleinen lyhenne sanoista ultravioletti, jota käytetään pääasiassa teknisissä yhteyksissä.
Ultravioletti on taajuudeltaan, aallonpituudeltaan ja energialtaan näkyvän violetin valon yläpuolella. Sen aallonpituudet ovat noin 10 nanometrin (nm) ja noin 400 nanometrin välillä. Taajuus ja aallonpituus liittyvät läheisesti toisiinsa. Yhtälö, joka osoittaa tämän suhteen, on: ν = c/λ . Sanomalla, että jollakin on lyhyt aallonpituus, voidaan sanoa, että sillä on korkea taajuus.
Ultraviolettisäteily
Ultraviolettivalo on eräänlaista ionisoivaa säteilyä. Se voi vahingoittaa tai tappaa soluja. Kaikki sähkömagneettinen säteily (valo), jonka aallonpituus on lyhyempi kuin 450 nm, voi aiheuttaa ongelmia. Siksi ihmiset, jotka asuvat paikoissa, joissa on enemmän ultraviolettivaloa, ovat sopeutuneet siihen hankkimalla tummemman ihon. Pigmentit imevät ultraviolettisäteilyä, joten se ei pääse ihon läpi tappamaan tai vahingoittamaan sen sisällä olevia soluja. Ultraviolettisäteilyn aiheuttamaa ihon vahingoittumista kutsutaan "auringonpolttamaksi".
Violetti valo ja ultravioletti valo eroavat toisistaan aallonpituuden, taajuuden ja kvanttienergian suhteen. Ultraviolettivalon ja röntgensäteilyn väliset erot ovat myös aallonpituus, taajuus ja kvanttienergia. Sähkömagneettisessa spektrissä ultravioletti on violettia, röntgensäteet ultraviolettia ja gammasäteet röntgensäteitä pidemmällä.
Sähkömagneettisia aaltoja, joiden aallonpituus on noin 400 nanometristä noin 10 nanometriin, kutsutaan yleisesti ultravioleteiksi. Niille ominainen fotonien energia on noin 3-124 elektronivolttia.
Vaikka maapallon ilma on läpinäkyvää laajalle ultraviolettisäteilyalueelle, osa ultraviolettiauringonvalosta absorboituu hyvin korkealla sijaitsevaan otsonikerrokseen. Viimeaikainen ja jatkuva ihmisen vaikutuksesta - lähinnä teollisuuskemikaalien ja lentoliikenteen aiheuttama - tapahtuva otsonin tuhoutuminen korkealla sijaitsevissa paikoissa on lisännyt huomattavasti maapallon pinnalle pääsevän ultraviolettivalon määrää. Tämä puolestaan on lisännyt ihmiskunnan ihosyöpäriskiä, ja tämä riski vain kasvaa ajan myötä, ellei otsonikerrosta suojella paremmin.
Alle 200 nanometrin ultraviolettiaallonpituuksia, röntgen- ja gammasäteilyä kutsutaan yhdessä ionisoivaksi säteilyksi, koska minkä tahansa tällaisen valokvantin energia on riittävän suuri "potkaistakseen" elektronin ulos atomista. Tämän vuoksi nämä säteilylajit ovat vaarallisia elämälle. Ultraviolettivalo jaetaan kolmeen pääkaistaan. UV-C-alueella on lyhimmät aallonpituudet, ja se on vaarallista ionisoivaa säteilyä. Typpi ja happi absorboivat auringon säteilyn UV-C:tä. UV-B:llä on keskipitkä aallonpituus ja se on eläville olennoille vähemmän vaarallista. Maapallon otsonikerros absorboi suurimman osan siitä. Auringon UV-A pääsee kokonaan ilmakehän läpi. Sen aallonpituus on lähes yhtä pitkä kuin näkyvän valon, ja monet eläimet voivat nähdä sen, mutta ihmiset eivät.
Tavallinen lasi ei päästä läpi säteilyä, jonka aallonpituus on alle 200 nanometriä, joten se toimii suojana ultraviolettivalon vaarallisemmalta alueelta, mutta jotkin erikoislasityypit, kuten monet auton ikkunat, eivät suojaa yhtä hyvin.
Yksi ultraviolettisäteilyn käyttötapa on rusketus. Rusketuslaitteiden käyttö voi aiheuttaa ihosyöpää, koska ultraviolettisäteily läpäisee ihon ja tuhoaa soluja aiheuttaen auringonpolttamia.
Ultraviolettivalon tuhovoiman vuoksi sitä voidaan käyttää bakteerien tappamiseen. Auringonvalo on voimakas desinfiointiaine.
Ihmiset tarvitsevat jonkin verran ultraviolettivaloa muuttaakseen kolesterolia D-vitamiiniksi.
Sisäilman solarium
Ultraviolettilamppu
Ultraviolettilamppu on lamppu, joka säteilee pääasiassa ultraviolettivaloa. Näitä itämyrkkyjä tappavia lamppuja käytetään usein mikrobien (bakteerien) tappamiseen. Ne voivat olla hyvin voimakkaita, joten niiden läheisyydessä työskentelevien henkilöiden on ehkä käytettävä suojalaseja ja pidettävä iho peitettynä loukkaantumisen välttämiseksi.
Kuvassa olevassa laboratoriossa ultraviolettivalot on kytketty päälle, kun työntekijät ovat poissa, jotta kaikki pöydän pinnalla oleva kuolee. Ultraviolettivalon lisäksi, joka muodostaa suurimman osan näiden lamppujen tuottamasta valosta, on myös hieman violettia ja sinistä valoa. Näin ihmiset tietävät, milloin ultraviolettilamput ovat päällä.
Ultraviolettilamppu
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mitä on ultravioletti?
V: Ultravioletti on sähkömagneettisen spektrin osa, jota ihminen ei voi nähdä, koska sen aallonpituus on lyhyt ja taajuus korkea. Se on taajuudeltaan, aallonpituudeltaan ja energialtaan näkyvän violetin valon yläpuolella, ja sen aallonpituus vaihtelee 10 nanometristä 400 nanometriin.
K: Mitä tarkoittaa UV-valo?
V: UV tarkoittaa ultraviolettia, jota käytetään pääasiassa teknisissä yhteyksissä.
K: Onko olemassa eläimiä, jotka voivat nähdä ultraviolettivaloa?
V: Kyllä, jotkut hyönteiset, matelijat, krokotiilit, salamanterit ja pienet linnut voivat nähdä asioita, jotka heijastavat tätä valoa.
K: Miten taajuus ja aallonpituus liittyvät toisiinsa?
V: Taajuus ja aallonpituus liittyvät läheisesti toisiinsa; yhtälö ν = c/λ osoittaa tämän suhteen. Jos sanotaan, että jonkin asian aallonpituus on lyhyt, se on sama kuin jos sanotaan, että sen taajuus on suuri.
K: Mille alueelle ultraviolettien aallonpituudet kuuluvat?
V: Ultraviolettien aallonpituudet vaihtelevat 10 nanometristä 400 nanometriin.
K: Onko ultravioletti ihmiselle näkyvä?
V: Ei, ihmiset eivät näe näin lyhyen aallonpituuden tai korkean taajuuden valoa, joten ultravioletti ei näy meille.
