Ултравиолетови лъчи

1. Ултравиолетови лъчи 21.04.2004 Powered by Tihomir Nedyalkov

2. Откриване През 1801г. Йохан Ритер, независимо от англичанина У.Х.Уоластън открива невидими за човешкото око лъчи, намиращи се непосредствено до виолетовата част на видимия спектър, които подобно на останалите познати видими лъчения се отразяват и пречупват. По-късно се изяснява, че тези лъчи, наречени ултравиолетови, заемат една твърде обширна зона от оптическата част на спектъра на електромагнитните вълни, граничеща с рентгеновите лъчи. Ултравиолетовото лъчение е разновидност на лъчистата енергия, което има дължина на вълната от 9 до 400 nm. .

3. Естествени източници на УВ Най- мощен естествен източник на ултравиолетовото лъчение е Слънцето. Поради голямото разсейване на ултравиолетовите лъчи в земната атмосфера до земната повърхност достигат само 5% от дълговълновата зона на слънчевото ултравиолетово лъчение с дължина на вълната на места с по-голяма надморска височина до 290 nm, а за тези , които са по-близко до морското равнище - до 300 nm. Земната атмосфера пропуска 70 % от ултравиолетовите лъчи при дължина на вълната 400 nm, а за дължина на вълната 200 nm - 5%. По - късовълновите ултравиолетови лъчи се поглъщат напълно от озона, който е в относително по-голямо количество в стратосферата. Количеството на ултравиолетовата радиация при земната повърхност зависи от положението на Слънцето над хоризонта. Ето защо през декември до Земята достигат сто пъти по-малко ултравиолетови лъчи, отколкото през лятото.

4. При фотографиране с ултравиолетовите лъчи за осветяване на обектите се употребяват различни източници, чиито излъчвания са богати на ултравиолетови лъчи, предимно газоразрядни светлинни източници и луминесцентни лампи. Към тях се отнасят живачните лампи с ниско налягане и с дължина на вълната = 254 nm, живачните лампи с високо налягане и максимум на излъчване при дължина на вълната = 365 nm и живачните лампи със свръхвисоко налягане и максимум на излъчване при дължина на вълната = 315 nm. Мощни източници на ултравиолетова радиация са някои импулсни лампи. За източници на ултравиолетово излъчване в средния и дълговълновия диапазон могат да се използват луминесцентни лампи, водородни, ксенонови и електрически лампи със свръхвисоко налягане.Живачните лампи с високо налягане се произвеждат в стъклени или в кварцови тръби. Те дават линеен спектър на излъчване. Най-голяма енергия на излъчване се пада на най-близката ултравиолетова област на спектъра с максимум при λ = 365 nm. Изкуствени източници на УВ

5. Различието в поглъщането на ултравиолетовото лъчение от детайли на обекта е вече напълно достатъчно да се получи достатъчен контраст на изображението без допълнителни спомагателни средства.Степента на поглъщане на това лъчение от биологичните обекти зависи от концентрацията на белтъчните вещества. Ето защо снимката с ултравиолетови лъчи може да служи както за качествено, така и за количествено определяне на подобни вещества в живите тъкани. Това дава възможност ултравиолетовата фотография да се използва в медицината за изследване на кръв, в кожната диагностика, в зъболечението, в бактериологията и други. Приложение - УВ фотография

6. Приложение - Фототерапия Ултравиолетовата фотография намира широко приложение и при изследване на документи с историческа стойност, за разчитане на текстове, написани с желязно – галови мастила върху гладки и сухи неомаслени пергаменти, включително и на документи върху хартиена основа с чиста и неповредена повърхност. Замърсяването на документа може да се окаже непреодолима пречка за изследването на документа. Сравнително тънки мастни слоеве от ръце, от восъчни и парафинови свещи, пигментни петна от плесени и други подобни в повечето случаи са непреодолими екрани. Ултравиолетовата фотография е изключително подходяща за разчитане на текстове с туш и моливи / по правило от следните цветове: червен, жълт, оранжев и зелен/. Използва се и за разчитане на размити текстове, когато са написани и с анилинови мастила – благодарение на остатъчните следи от веществата, които се разтварят по-малко от основното багрило, но имат повишено поглъщане, се получава необходимият контраст. Това се обяснява с малко по-високата-концентрация на мастило в елементите на текста, както и от самото писане – когато писецът е в допир с влакната на хартията, същите се повреждат и се оцветяват по-добре, а когато се намокрят, запазват по-добре багрилното вещество. Освет това, ако се използват стоманени писци, в мастилото се получава железен хидроокис, който поглъща силно ултравиолетовите лъчи.

7. Медицина - Светлолечение Светлолечението е раздел на физикалната терапия, който обхваща приложението на инфрачервените (ИЧ), видимите (ВЛ) и ултравиолетовите лъчи (УВЛ) от светлинния спектър за лечебни и профилактични цели. Носителите на по-голяма квант енергия – УВЛ – водят до по-значително нарушаване на енергийното равновесие на молекулата, която изпада в електронно-възбудено състояние на по-високо енергийно ниво, респ. до избиване на електрон, т.е. предизвиква се фотоелектричен ефект. В това състояние на възбуда органичната молекула влиза по-лесно във фотохимични реакции. Докато при въздействие с ИЧ и ВЛ се образува топлина под въздействието на УВЛ се отключват фотохимични реакции, които са начални звена за редица биохимични и биологични процеси в живия организъм. Биологично действие оказва само погълнатата енергия. Дълбочината на проникване на светлинната енергия зависи от дължината на вълната и оптичните свойства на средата. УВ лъчи проникват, в зависимост от дължината на вълната, от 0,1 до 0,6 mm. Независимо от вида му, всеки фотобиологичен процес може да се представи със следната схема: поглъщане на квант светлина → фотохимична реакция → физиологичен акт.

8. Защита от вредното въздействие на УВ Необходимо е също очите да се пазят от облъчване, за да се избягнат сериозни увреждания от яркостта на ксеноновата лампа, която е твърде голяма (яркостта на лампа с мощност 20 kW достига 1010 cd/m2). Спектърът на UV светлина от изкуствените източници се различава от спектъра на слънчевото UV лъчение. Атмосферата пропуска най-много UV лъчи с по-голяма дължина на вълната, докато спектърът на  UV лампи съдържа лъчение и от трите зони. Зотова лечението и профилактиката с изкуствена  UV светлина изисква по-голяма предпазливост. Преоблъчването е свързано с риск от увреждания на кожата (изгаряния, рак), на роговицата и лещата на очите (катаракта) и на имунната система. UV светлина се поглъща главно в роговицата и лещата и не достига до ретината