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紫外线与紫外光源

时间:2012-11-10来源:http://shixinhua.com石鑫华视觉 作者:石鑫华 点击:

紫外线与紫外光源

紫外线的定义

紫外线 (UV),也称化学线。 光是波长比可见光短,但比X射线长的电磁辐射,波长范围在100纳米至400纳米,能量从3电子伏特至124电子伏特。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。名称的意义是"超越紫色",而紫色是可见光中的颜色中波长最短的。紫外光的波长比紫色光更短。
虽然人眼看不见紫外线,不过大多数人都知道紫外线会造成晒伤的影响,但紫外线还有其他的效应,对人类的健康即有益处也有害处。
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荧光。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。
哈勃望远镜以紫外线拍摄的木星极光
哈勃望远镜以紫外线拍摄的木星极光
极紫外线影像望远镜拍摄的太阳日冕在深紫外线下的假色影像
极紫外线影像望远镜拍摄的太阳日冕在深紫外线下的假色影像
黑灯荧光管,是一般长波紫外线的来源
黑灯荧光管,是一般长波紫外线的来源

紫外线的发现

紫外线的发现与观察到银盐在阳光下变暗有关。在1801,德国物理学家约翰·威廉·特制作标志观察可见光谱的紫色线末端之外看不见的光线,对照亮浸泡氯化银的纸张特别有效。他称之为"氧化光"以强调是化学反应,并将它们与可见光谱另一端的"热射线"区别开来。不久之后,这个名词简化为"化学光的",并且在整个19世纪都是广为人知的名词。化学光和热射线这两个名词,最后分别改成紫外线和红外线辐射。
1893年,德国物理学家维克托·舒曼发现低于200纳米的紫外线辐射会被空气强烈的吸收,因此称之为真空紫外线。

紫外线的分类

日常生活中的分类

  • 近紫外线(UVA):长波紫外线A光,波长介于315~400纳米,可穿透云层、玻璃进入室内及车内,会射入皮肤的真皮层,造成晒红和晒伤,也是皮肤老化和出现皱纹的主因。
  • 中紫外线(UVB):中波紫外线B光,波长介于280~315纳米,会被平流层的臭氧所吸收,会引起晒伤及皮肤红肿热痛,UVB致癌性最强。
  • 远紫外线(UVC):短波紫外线C光,波长介于100~280纳米,波长更短、更危险,可被臭氧层所阻隔不会到达地球表面,较不会侵害人体肌肤。
每一个人对紫外线的容忍度不同,视日照累积量到某一极限,就会造成伤害。而暴露于工业设备产生的UV-C或高强度UV-B及UV-A同样会造成眼睛表层组织的伤害。

科学上的分类

按照 ISO-DIS-21348,紫外辐射分类如下:
名称 缩写 波长范围,单位纳米(nm 能量单位(电子伏特,eV
长波紫外光,紫外光A, 或 黑光 UVA 400 nm–315 nm 3.10–3.94 eV
近紫外线 NUV 400 nm–300 nm 3.10–4.13 eV
中波紫外光,紫外光B UVB 315 nm–280 nm 3.94–4.43 eV
中紫外线 MUV 300 nm–200 nm 4.13–6.20 eV
短波紫外光,紫外光 C, 杀菌紫外辐射 UVC 280 nm–100 nm 4.43–12.4 eV
远紫外线 FUV 200 nm–122 nm 6.20–10.2 eV
真空紫外线 VUV 200 nm–100 nm 6.20–12.4 eV
低能紫外线 LUV 100 nm–88 nm 12.4–14.1 eV
高能紫外线 SUV 150 nm–10 nm 8.28–124 eV
极紫外线 EUV 121 nm–10 nm 10.2–124 eV
在光雕和激光技术中,所称的深紫外线是指波长短于300纳米的紫外线;极紫外线坐落在分离的13.5纳米范围的光谱 (在未来计划也有6.X纳米),只占有约带宽的2%。在解析学和生命科学的领域,以"XUV"的缩写代表极紫外线的光谱范围特性,以与紫外区 (EUV) 有所区别。XUV分隔了X射线和真空紫外线 (VUV),以内层电子被光电电离的事实-数量级-主导了光子-物质相互作用的效应。这是相对于X射线,真空紫外线的散射主要是与原子和分子的外层电子相互作用导致的 ("化学活动")。
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