Ultraviolette Strahlung ist ein anderer Name für ultraviolettes Licht. Es ist ein Teil des Spektrums außerhalb des sichtbaren Bereichs, direkt hinter dem sichtbaren violetten Teil.
Wichtige Erkenntnisse: Ultraviolette Strahlung
- Ultraviolette Strahlung wird auch als ultraviolettes Licht oder UV bezeichnet.
- Es ist Licht mit einer kürzeren Wellenlänge (längere Frequenz) als sichtbares Licht, aber einer längeren Wellenlänge als Röntgenstrahlung. Es hat eine Wellenlänge zwischen 100 nm und 400 nm.
- Ultraviolette Strahlung wird manchmal als Schwarzlicht bezeichnet, da sie außerhalb des menschlichen Sichtbereichs liegt.
Definition der ultravioletten Strahlung
Ultraviolette Strahlung ist elektromagnetische Strahlung oder Licht mit eine Wellenlänge größer als 100 nm, aber kleiner als 400 nm. Es ist auch als UV-Strahlung, ultraviolettes Licht oder einfach UV bekannt. Ultraviolette Strahlung hat eine Wellenlänge, die länger als die von Röntgenstrahlen ist, aber kürzer als die von sichtbarem Licht. Obwohl ultraviolettes Licht energetisch genug ist, um einige zu brechen
chemische Bindungenwird es (normalerweise) nicht als eine Form ionisierender Strahlung angesehen. Die von Molekülen absorbierte Energie kann liefern die Aktivierungsenergie chemische Reaktionen zu starten und kann einige Materialien dazu führen fluoreszieren oder phosphoreszieren.Das Wort "ultraviolett" bedeutet "jenseits von Violett". Ultraviolette Strahlung wurde 1801 vom deutschen Physiker Johann Wilhelm Ritter entdeckt. Ritter bemerkte unsichtbares Licht jenseits des violetten Teils des sichtbaren Spektrums, das mit Silberchlorid behandeltes Papier schneller verdunkelte als violettes Licht. Er nannte das unsichtbare Licht "oxidierende Strahlen" und bezog sich dabei auf die chemische Aktivität der Strahlung. Die meisten Menschen verwendeten den Ausdruck "chemische Strahlen" bis zum Ende des 19. Jahrhunderts, als "Wärmestrahlen" als Infrarotstrahlung und "chemische Strahlen" als ultraviolette Strahlung bekannt wurden.
Quellen ultravioletter Strahlung
Etwa 10 Prozent der Lichtleistung der Sonne sind UV-Strahlung. Wenn Sonnenlicht in die Erdatmosphäre eintritt, besteht das Licht zu etwa 50% aus Infrarotstrahlung, zu 40% aus sichtbarem Licht und zu 10% aus ultravioletter Strahlung. Die Atmosphäre blockiert jedoch etwa 77% des solaren UV-Lichts, meist in kürzeren Wellenlängen. Licht, das die Erdoberfläche erreicht, ist zu 53% infrarot, zu 44% sichtbar und zu 3% UV.
Ultraviolettes Licht wird erzeugt von schwarze Lichter, Quecksilberdampflampen und Bräunungslampen. Jeder ausreichend heiße Körper sendet ultraviolettes Licht aus (Schwarzkörperstrahlung). Sterne, die heißer als die Sonne sind, senden daher mehr UV-Licht aus.
Kategorien von ultraviolettem Licht
Ultraviolettes Licht wird in mehrere Bereiche unterteilt, wie in der ISO-Norm ISO-21348 beschrieben:
| Name | Abkürzung | Wellenlänge (nm) | Photonenenergie (eV) | Andere Namen |
| Ultraviolett A. | UVA | 315-400 | 3.10–3.94 | langwelliges Schwarzlicht (nicht von Ozon absorbiert) |
| Ultraviolett B. | UVB | 280-315 | 3.94–4.43 | Mittelwelle (meistens von Ozon absorbiert) |
| Ultraviolett C. | UVC | 100-280 | 4.43–12.4 | kurzwellig (vollständig von Ozon absorbiert) |
| Nahezu ultraviolett | NUV | 300-400 | 3.10–4.13 | sichtbar für Fische, Insekten, Vögel, einige Säugetiere |
| Mittleres Ultraviolett | MUV | 200-300 | 4.13–6.20 | |
| Weit ultraviolett | FUV | 122-200 | 6.20–12.4 | |
| Wasserstoff Lyman-alpha | H Lyman-α | 121-122 | 10.16–10.25 | Spektrallinie von Wasserstoff bei 121,6 nm; Ionisieren bei kürzeren Wellenlängen |
| Vakuum ultraviolett | VUV | 10-200 | 6.20–124 | Von Sauerstoff absorbiert, können jedoch 150-200 nm durch Stickstoff wandern |
| Extrem ultraviolett | EUV | 10-121 | 10.25–124 | tatsächlich ist ionisierende Strahlung, obwohl von der Atmosphäre absorbiert |
UV-Licht sehen
Die meisten Menschen können kein ultraviolettes Licht sehen. Dies liegt jedoch nicht unbedingt daran, dass die menschliche Netzhaut es nicht erkennen kann. Die Augenlinse filtert UVB und höhere Frequenzen, und den meisten Menschen fehlt der Farbrezeptor, um das Licht zu sehen. Kinder und junge Erwachsene nehmen UV eher wahr als ältere Erwachsene, aber Menschen, denen eine Linse fehlt (Aphakie) oder bei denen eine Linse ersetzt wurde (wie bei einer Kataraktoperation), können einige UV-Wellenlängen sehen. Menschen, die UV sehen können, berichten von einer blau-weißen oder violett-weißen Farbe.
Insekten, Vögel und einige Säugetiere sehen nahes UV-Licht. Vögel haben ein echtes UV-Sehen, da sie einen vierten Farbrezeptor haben, um es wahrzunehmen. Rentiere sind ein Beispiel für ein Säugetier, das UV-Licht sieht. Sie benutzen es, um Eisbären gegen Schnee zu sehen. Andere Säugetiere verwenden Ultraviolett, um Urinspuren zu sehen und Beute zu verfolgen.
Ultraviolette Strahlung und Evolution
Es wird angenommen, dass sich Enzyme, die zur Reparatur von DNA bei Mitose und Meiose verwendet werden, aus frühen Reparaturenzymen entwickelt haben, die entwickelt wurden, um durch ultraviolettes Licht verursachte Schäden zu beheben. Früher in der Erdgeschichte konnten Prokaryoten auf der Erdoberfläche nicht überleben, da die Exposition gegenüber UVB benachbarte Ursachen hatte Thymin-Basenpaar zusammen zu binden oder Thymindimere zu bilden. Diese Störung war für die Zelle tödlich, da sie den Leserahmen verschob, der zur Replikation von genetischem Material und zur Produktion von Proteinen verwendet wurde. Prokaryoten, die dem schützenden Wasserleben entkommen waren, entwickelten Enzyme, um Thymindimere zu reparieren. Obwohl sich schließlich die Ozonschicht gebildet hat, die die Zellen vor der schlimmsten ultravioletten Sonnenstrahlung schützt, bleiben diese Reparaturenzyme erhalten.
Quellen
- Bolton, James; Colton, Christine (2008). Das Handbuch zur UV-Desinfektion. American Water Works Association. ISBN 978-1-58321-584-5.
- Hockberger, Philip E. (2002). "Eine Geschichte der ultravioletten Photobiologie für Menschen, Tiere und Mikroorganismen". Photochemie und Photobiologie. 76 (6): 561–569. doi:10.1562 / 0031-8655 (2002) 0760561AHOUPF2.0.CO2
- Hunt, D. M.; Carvalho, L. S.; Cowing, J. EIN.; Davies, W. L. L. (2009). "Evolution und spektrale Abstimmung von visuellen Pigmenten bei Vögeln und Säugetieren". Philosophische Transaktionen der Royal Society B: Biologische Wissenschaften. 364 (1531): 2941–2955. doi:10.1098 / rstb.2009.0044