Ultraviolet mwanga: matumizi, uendeshaji na ulinzi kutoka humo

Nishati ya jua ni mawimbi ya umeme, ambayo ni kugawanyika katika maeneo kadhaa ya wigo:

• Eksirei - na wavelength mfupi (chini ya 2 nm);
• UV wimbi urefu 2-400 nm;
• sehemu inayoonekana ya mwanga ambayo ni alitekwa na jicho na wanyama (400-750 nm) binadamu;
• joto uoksidishaji (infrared) mionzi (juu 750 nm).

Kila kipande hupata matumizi yake na ni muhimu sana katika maisha ya dunia na yote majani yake. Tunaona kwamba rays ziko kati ya nm ya 2 mpaka 400, ambapo wao ni kutumika na nini jukumu katika maisha ya watu.

Historia ya ugunduzi wa mionzi UV

marejeo ya kwanza tarehe nyuma ya karne XIII katika maelezo ya mwanafalsafa kutoka India. Yeye aliandika juu asiyeonekana mwanga jicho violet, ambayo wao kuwa wanaona. Hata hivyo, uwezo wa kiufundi wa wakati wazi kukosa kuthibitisha hii kimajaribio na alisoma kwa kina.

Ni kusimamiwa kama ilivyo karne tano baadaye, mwanafizikia kutoka Ujerumani Ritter. Yeye ndiye kufanyika majaribio kwenye chloride fedha kutoka kwa meno yake chini ya ushawishi wa mionzi ya umeme. Scientist iligundua kuwa kasi ya mchakato ni si katika uwanja wa mwanga, ambayo ilikuwa kwa wakati huo tayari kufunguliwa na kuitwa infrared, lakini kinyume. Ni aligeuka kuwa hii ni eneo jipya, bado uchunguzi.

Hivyo, mionzi ultraviolet iligunduliwa mwaka 1842, mali na maombi ambayo hatimaye alifanyiwa ukaguzi wa kina na utafiti na watafiti mbalimbali. mchango mkubwa kwa hii yaliyotolewa na watu kama Alexander Becquerel, Varshaver, Danzig, Macedonio Melloni, Frank, Parfenov, Galanin na wengine.

tabia ya Jumla

Je UV mionzi, matumizi yake leo hivyo sana kutumika katika nyanja mbalimbali za shughuli za binadamu? Kwanza, ni muhimu kwa mteule kile kinachoonekana kazi fomu ya wigo wa mwanga tu kwa joto ya juu sana wa 1500 kwa 2000 ⁰ C. Ni katika mbalimbali kwa UV madhara shughuli kilele.

Kwa asili ya kimwili ya wimbi hili sumakuumeme, urefu ambao inatofautiana katika aina mbalimbali badala kote - kutoka 10 (wakati mwingine kutoka 2) kwa 400 nm. mbalimbali mzima wa mionzi imegawanywa katika maeneo mawili:

1. Mashariki ya masafa. Suala la ardhi kwa njia ya anga na ozoni safu ya jua. Masafa - 380-200 nm.
2. Mbali (utupu). Kikamilifu kufyonzwa ozoni, oksijeni, vipengele anga. Utafiti tu kusimamia vifaa maalum utupu, ambapo alipokea jina lake. Masafa - 200-2 nm.

Ina uainishaji wake wa aina, ambayo ni ya mionzi ultraviolet. Mali na maombi ni mmoja wao.

1. Kati.
2. Mbali.
3. Uliokithiri.
4. Wastani.
5. Vacuum.
6. Muda wimbi nyeusi mwanga (UV-A).
7. Germicidal shortwave (UV-C).
8. Medium wimbi UV-B.

UV Wavelength kila aina ina yake mwenyewe, lakini ni kwa ujumla mipaka awali imeelezwa.

Interesting ni UV-A, au aitwaye nyeusi mwanga. ukweli kwamba wigo ina wavelength ya 400-315 nm. Iko kwenye mpaka wa mwanga inayoonekana kwamba jicho binadamu ni uwezo wa kukamata. Kwa hiyo, mionzi hutoka kwa vitu fulani au tishu zinaweza kuhamishiwa kwenye eneo la wazi mwanga violet na watu kuitofautisha nyeusi, rangi ya bluu au giza zambarau hue.

spectra, ambayo hutoa vyanzo vya mionzi ultraviolet inaweza kuwa ya aina tatu:

• ilitawala;
• kuendelea;
• Masi (Njia).

Sifa ya kwanza ya atomi, ions, gesi. pili kundi - kwa ajili ya uchanganyishaji, bremsstrahlung. Vyanzo vya Aina ya tatu ni ya kawaida sana katika utafiti wa gesi rarefied molekuli.

Vyanzo vya mionzi ultraviolet

vyanzo kuu ya UV rays ni kugawanywa katika makundi matatu pana:

• asili au asili;
• bandia, mwanadamu;
• laser.

Kundi la kwanza ni pamoja na aina tu ya kitovu na bomba - jua. Ni orb anatoa nguvu malipo ya aina hii ya mawimbi wanaweza kupita katika ozoni na kufikia uso wa dunia. Hata hivyo, si kila uzito. Wanasayansi kuweka mbele nadharia kwamba maisha duniani asili tu wakati ozoni ngao imekuwa kulinda ni kutoka kupenya makubwa ya madhara katika viwango vya juu ya mionzi UV.

Katika kipindi hiki chuma inaweza kuwepo molekuli za protini, amino nucleic na ATP. Hadi leo ozoni safu huja ushirikiano wa karibu huku kiasi kikubwa UV-A, UV-B na UV-C, utoaji yao madhara, na si kuruhusu kupita. Kwa hiyo, ulinzi dhidi ya UV mionzi ya sayari - tu usahihi wake.

Nini huamua msongamano wa hupenya Dunia UV? Kuna mambo kadhaa muhimu:

• ozoni mashimo;
• urefu juu ya usawa wa bahari
• urefu msimu;
• anga utawanyiko,
• kiwango cha tafakari ya rays kutoka nyuso za asili za dunia;
• hali ya wingu la mvuke.

ultraviolet mionzi mbalimbali, hupenya Dunia kutoka jua, ni kati ya 200-400 nm.

vyanzo zifuatazo - ni bandia. Hizi ni pamoja na vyombo hivyo vyote, vifaa, vifaa ambayo yamekuwa iliyoundwa na mtu kufikia wigo taka ya mwanga na maalum vigezo wavelength. Hii ilifanyika ili kupata ultraviolet mionzi, matumizi ya ambayo inaweza kuwa na manufaa sana katika nyanja mbalimbali. Vyanzo vya bandia ni pamoja na:

1. Erithema taa kuwa na uwezo wa kuamsha awali ya vitamini D katika ngozi. Huzuia chirwa na tiba ya ugonjwa wake.
2. Vifaa kwa ajili ya ngozi, ambayo watu si nzuri asili tan tu, lakini kutibiwa magonjwa yanayotokana na ukosefu wa mwanga wa jua wazi (kinachojulikana baridi huzuni).
3. Taa attractants utapata kupambana dhidi ya wadudu katika nafasi salama kwa binadamu.
4. Mercury Quartz kifaa.
5. Excilamp.
6. Luminescent kifaa.
7. Xenon taa.
8. Kutekeleza kifaa.
9. High-joto plasma.
10. Synchrotron mionzi katika accelerators.

Aina nyingine ya vyanzo - lasers. Kazi yao ni msingi uzalishaji wa gesi mbalimbali - wote ajizi na hakuna. vyanzo inaweza kuwa:

• nitrojeni,
• argon,
• neon,
• xenon,
• Organic scintillators;
• fuwele.

Hivi karibuni zaidi, kuhusu 4 iliyopita, ilikuwa zuliwa na laser zinazoendeshwa kwa elektroni bure. UV humo urefu sawa na kuzingatiwa katika utupu. Laser UV wasambazaji kutumika katika biotechnological, tafiti microbiological, molekuli spectrometry na mengineyo.

madhara ya kibiolojia katika viumbe

hatua ya mionzi ultraviolet juu ya viumbe hai kwa njia mbili. Kwa upande mmoja, ugonjwa huo unaweza kutokea wakati halitoshi. Aligeuka tu katika mwanzo wa karne iliyopita. Bandia mnururisho maalum UV-A katika viwango vinavyotakiwa uwezo wa:

• kuimarisha kazi ya kinga;
• kusababisha malezi ya misombo muhimu vasodilator (histamini, kwa mfano),
• kuimarisha mfumo wa ngozi-misuli;
• kuboresha kazi ya mapafu, kuongeza ukubwa wa kubadilisha gesi;
• kuathiri kasi na ubora wa kimetaboliki,
• kuongeza tone ya mwili kwa kusisimua homoni;
• kuongeza upenyezaji wa kuta chombo ya ngozi.

Kama UV-A katika kiasi cha kutosha ni kumeza, basi haina matatizo kama vile huzuni au baridi mwanga njaa, na pia kwa kiasi kikubwa kupunguza hatari ya chirwa.

Athari ya mionzi ultraviolet juu ya kesi ya aina zifuatazo:

• bactericidal,
• kupambana na uchochezi,
• regenerating;
• painkiller.

Mali hizi kwa kiasi kikubwa anaelezea kuenea kwa matumizi ya UV katika vituo vya afya vya aina yoyote.

Hata hivyo, badala ya faida hizi, kuna downsides. Kuna idadi ya magonjwa na maradhi ambayo yanaweza kununuliwa, kama sio dopoluchaet au, kinyume chake, kuchukua katika unywaji kuchukuliwa wimbi.

1. kansa ya ngozi. Hii ni athari ya hatari zaidi ya mionzi ultraviolet. Melanoma anaweza kuwa sumu kwa mawimbi nyingi madhara kutoka chanzo chochote - wote asili na manmade. Hii ni kweli hasa ya mashabiki wa tanning ndani. Katika hatua muhimu na tahadhari.
2. madhara ya uharibifu kwenye retina ya eyeballs. Kwa maneno mengine, mtoto wa jicho wanaweza kuendeleza, pterygium au nzito shell. madhara ya madhara ya UV nyingi juu ya jicho imethibitishwa na wanasayansi kwa muda mrefu na ni kuthibitishwa na data ya majaribio. Kwa hiyo, wakati wa kufanya kazi na vyanzo hivi lazima kuzingatia kanuni za usalama. Mitaani, unaweza kujilinda kwa kutumia miwani. Hata hivyo, katika kesi hii, ni lazima kuwa na wasiwasi wa feki, kwa sababu kama kioo si vifaa na filters UV-mbu, athari ya uharibifu itakuwa hata nguvu.
3. Burns ngozi. Katika majira ya joto, watapata faida kutoka, kama muda mrefu bila kujizuia nje mwenyewe kwa UV. Katika baridi, unaweza kupata yao nje ya theluji tabia kutafakari karibu kabisa data wimbi. Kwa hiyo, mnururisho hutokea kuanzia Sun, na kwa theluji.
4. Kuzeeka. Kama watu kwa muda mrefu imekuwa chini ya ushawishi wa UV, basi kuanza kuonyesha dalili za ngozi mapema kuzeeka: uzembe, wrinkles, kutokuwa makini. Ni linatokana na kwamba kinga kizuizi kazi ya karatasi dhaifu na kuvunjwa.
5. athari ya madhara katika muda. Ni kuonyesha athari mbaya si katika umri mdogo, na karibu na kustaafu.

Yote ya matokeo haya ni matokeo ya uvunjaji wa UV kiwango, yaani Inatokea wakati matumizi ya mionzi ultraviolet unafanywa rationally, vizuri na bila kufuata hatua za usalama.

mionzi Ultraviolet: matumizi

Eneo kubwa la matumizi huchafuka na mali nyenzo. Hii pia ni kweli kwa wimbi la mionzi spectral. Hivyo, tabia kuu ya UV, ambayo ni misingi ya matumizi yake, ni:

• High kemikali shughuli ngazi,
• athari bactericidal juu ya viumbe,
• uwezo wa kusababisha luminescence wa vitu mbalimbali hues mbalimbali kuonekana kwa macho ya kibinadamu (luminescence).

Inafanya matumizi makubwa ya mionzi Ultra-violet. Maombi ni pamoja na:

• spectrometric uchambuzi;
• utafiti unajimu,
• dawa,
• sterilization,
• disinfection ya maji ya kunywa;
• photolithography;
• uchambuzi utafiti madini;
• filters UV;
• kwa ajili ya kuambukizwa wadudu;
• ili kuondokana na bakteria na virusi.

Kila moja ya maeneo haya anatumia aina maalum ya UV wigo na kwa masafa yake. Hivi karibuni, kazi ya mionzi ya aina ni sana kutumika katika kemikali na kimwili mafunzo ya (uamuzi elektroni Configuration chembe, molekuli na muundo wa kioo ya misombo mbalimbali, kazi na ioni, uchambuzi kimwili mabadiliko katika vitu mbalimbali nafasi).

Kuna kipengele kingine ya madhara ya UV juu ya suala hilo. Baadhi vifaa vya polymeric uwezo wa kuoza chini ya ushawishi wa makali chanzo ya kudumu ya mawimbi data. Kwa mfano, kama vile:

• Polyethylene shinikizo yoyote;
• polypropen,
• PMMA au plexiglass.

Ni nini matokeo? Bidhaa alifanya ya vifaa hivi kupoteza rangi zao, ufa, fade na hatimaye kuharibiwa. Kwa hiyo, wao ni kuitwa polima nyeti. Kipengele hiki cha uharibifu wa mlolongo kaboni katika hali ya jua mwanga kutumia kikamilifu katika nanoteknik, eksirei lithography, na maeneo mengine ya transplantation. Hii inafanyika hasa kwa laini Ukwaru uso wa bidhaa.

Spectrometry - eneo kuu wa kemia uchambuzi kwamba mtaalamu wa utambuzi wa misombo na muundo wao kwa uwezo wa kunyonya UV mwanga wa wavelength fulani. Ni zinageuka kuwa spectra ni ya kipekee kwa kila dutu, kwa hiyo inawezekana kuainisha matokeo spectrometry.

Pia, matumizi ya germicidal ultraviolet mionzi unafanywa ili kuvutia na kuua wadudu. hatua ni msingi uwezo jicho la kukamata wadudu asiyeonekana mtu, muda wimbi spectra. Kwa hiyo wanyama flying kwa chanzo, ambapo wazi kwa uharibifu.

Kwa kutumia solariums - mitambo maalum wima na usawa aina ambayo mwili wa binadamu ni wazi kwa UV-A. Hii inafanyika ili kuongeza uzalishaji wa melanin katika ngozi, kutoa ni rangi nyeusi, ulaini. Zaidi ya hayo, kuvimba ni kavu na kuharibu bakteria hatari juu ya uso wa integument. Makini hasa wanapaswa kulipwa kwa ulinzi wa macho, maeneo nyeti.

uwanja wa matibabu

matumizi ya mionzi ultraviolet katika dawa Pia msingi uwezo wake wa kuharibu jicho asiyeonekana wa viumbe hai - bakteria na virusi, na kwenye makala ambayo hutokea katika mwili wakati wa uwezo taa bandia au ya asili mionzi.

dalili kuu ya UV matibabu inaweza kuelezea kwa pointi chache:

1. Kila aina ya kuvimba, vidonda wazi, usaha na seams wazi.
2. Kwa majeraha ya mifupa.
3. Kwa upande wa nzito, jamidi, na magonjwa ya ngozi.
4. Wakati wa kupumua maradhi, kifua kikuu, pumu.
5. asili na maendeleo ya aina mbalimbali za magonjwa ya kuambukiza.
6. Wakati magonjwa, akifuatana na maumivu makali, hijabu.
7. Magonjwa ya koo na pua cavity.
8. Chirwa na trophic kidonda.
9. Meno ugonjwa huo.
10. Udhibiti wa shinikizo la mkondo wa damu, kuhalalisha ya moyo.
11. maendeleo ya uvimbe kansa.
12. Atherosclerosis, kushindwa kwa figo na baadhi ya majimbo mengine.

Yote magonjwa hayo yanaweza kuwa na madhara makubwa sana kwa viumbe. Kwa hiyo, matibabu na kuzuia matumizi ya UV - halisi ya matibabu ugunduzi, kuokoa maelfu na mamilioni ya maisha ya binadamu, hifadhi na kutayarisha afya zao.

matumizi mengine ya UV kutoka hatua ya matibabu na kibiolojia ya maoni - ni kutibu maji ya majengo, nyuso kazi na sterilization ya vyombo. hatua ni msingi uwezo wa kuzuia maendeleo ya UV na kuiga ya molekuli DNA, ambayo inaongoza kwa kutoweka yao. Bakteria, kuvu, protozoa na virusi ni kuuawa.

tatizo kubwa na matumizi ya mionzi hiyo kwa sterilization na disinfection ya majengo ni eneo la mwanga. Baada viumbe ni kuharibiwa tu na athari ya moja kwa moja wa mawimbi moja kwa moja. Wote bado nje, inaendelea kuwepo.

Analytical kazi na madini

uwezo wa kushawishi luminescence na dutu inaruhusu kuomba UV assay ubora muundo wa madini na miamba. Kwa hali hiyo, ni ya kuvutia kuna thamani, nusu ya thamani na mawe ya thamani. Ni tu rangi wao kutoa wakati wao ni irradiated na mawimbi cathode! kuvutia sana kuhusu hili aliandika Malakhov, mwanajiolojia maarufu. Kazi yake inaeleza uchunguzi wa palette mwanga rangi, ambayo ni uwezo wa kuzalisha madini katika vyanzo mbalimbali ya mnururisho.

Kwa mfano, topaz, na ambayo katika wigo inayoonekana ina nzuri kina rangi ya bluu wakati taa wamenunurishwa mkali kijani na zumaridi - nyekundu. Lulu usikate rangi yoyote fulani na shimmering rangi mbalimbali. tamasha ya matokeo ni ajabu.

Kama muundo wa mifugo alisoma pamoja uranium uchafu, kisha flashing itaonyesha kijani. Uchafu Melita kutoa rangi ya bluu na Morganite - zambarau au rangi-zambarau hue.

Kwa kutumia vichujio

Kutumia vichujio pia inatumika ultraviolet germicidal mnururisho. aina ya miundo hiyo inaweza kuwa tofauti:

• imara;
• gesi,
• kioevu.

maombi kuu ya vifaa kama zinapatikana katika sekta ya kemikali, hasa katika chromatography. Kwa msaada wao, unaweza kufanya uchambuzi wa ubora wa dutu na kutambua kuwa ni mali ya darasa fulani ya misombo ya kikaboni.

Kunywa maji, matibabu

UV disinfection ya maji ya kunywa ni moja ya kisasa zaidi na ubora mbinu za utakaso wake kutoka uchafu kibiolojia. faida ya njia hii ni:

• kuegemea;
• ufanisi;
• Kutokana na kukosekana kwa bidhaa extraneous katika maji;
• usalama;
• ufanisi;
• utunzaji wa mali organoleptic ya maji.

Hii ndiyo sababu leo njia hii ya disinfection katika hatua na kutibu jadi. hatua kulingana na vipengele sawa - uharibifu wa DNA ya viumbe hatari katika utungaji wa maji. Matumizi UV na wavelength ya juu 260 nm.

Mbali na madhara ya moja kwa moja juu ya wadudu, ultraviolet mwanga pia hutumika kwa uharibifu wa mabaki ya kemikali, ambayo hutumiwa kwa ajili ya kupunguza makali, kusafisha maji: kama vile, kwa mfano, klorini au Chloramine.

Black mwanga

Vifaa kama ni vifaa na emitters maalum, na uwezo wa kutoa kubwa wimbi urefu ni karibu na inayoonekana. Hata hivyo, bado kubaki kutofautishwa kwa jicho binadamu. taa hizo zinatumika kama vifaa kusoma ishara ya siri ya UV mfano, pasi, nyaraka, noti na kadhalika. Hiyo ni, maandiko hayo yanaweza kuonekana tu chini ya ushawishi wa wigo fulani. Hivyo kanuni ya detectors fedha kujengwa, vifaa kwa ajili ya kuangalia uhalali wa noti.

Matengenezo na kuamua ukweli wa uchoraji

Na katika eneo hili ni matumizi ya UV. Kila msanii kutumika nyeupe, kila zenye epochal kipindi cha muda vyuma mbalimbali nzito. Kutokana na mionzi inawezekana kupata kinachojulikana underpainting, ambayo hutoa taarifa juu ya ukweli wa uchoraji, pamoja na mbinu maalum, namna ya kuandika ya kila msanii.

Pia, lacquer filamu juu ya uso wa makala inahusiana na polima nyeti. Kwa hiyo, anaweza kukua zamani chini ya ushawishi wa mwanga. Hii inafanya kuwa rahisi kujua umri wa nyimbo na masterpieces ya sanaa duniani.