ما هو الأشعة فوق البنفسجية وماذا يفعل

الأشعة فوق البنفسجية هي اسم آخر للضوء فوق البنفسجي. إنه جزء من الطيف خارج النطاق المرئي ، بعيدًا عن الجزء البنفسجي المرئي.

الوجبات الجاهزة الرئيسية: الأشعة فوق البنفسجية

تعرف الأشعة فوق البنفسجية أيضًا باسم الأشعة فوق البنفسجية أو الأشعة فوق البنفسجية.
إنه ضوء بطول موجة أقصر (تردد أطول) من الضوء المرئي ، ولكنه أطول من الأشعة السينية. يبلغ طول الموجة بين 100 نانومتر و 400 نانومتر.
تسمى الأشعة فوق البنفسجية أحيانًا الضوء الأسود لأنه خارج نطاق الرؤية البشرية.

تعريف الأشعة فوق البنفسجية

الأشعة فوق البنفسجية الاشعاع الكهرومغناطيسي أو وجود ضوء طول الموجة أكبر من 100 نانومتر ولكن أقل من 400 نانومتر. يُعرف أيضًا باسم الأشعة فوق البنفسجية أو الأشعة فوق البنفسجية أو ببساطة الأشعة فوق البنفسجية. الأشعة فوق البنفسجية لها طول موجي أطول من الأشعة السينية ولكن أقصر من الضوء المرئي. على الرغم من أن الضوء فوق البنفسجي نشط بما فيه الكفاية لكسر بعض الروابط الكيميائية، لا يعتبر (عادة) شكلاً من أشكال الإشعاع المؤين. الطاقة التي تمتصها الجزيئات يمكن أن توفر طاقة التنشيط لبدء تفاعلات كيميائية وقد يسبب بعض المواد ل الفلورسنت أو الفوسفور.

instagram viewer

كلمة "فوق البنفسجية" تعني "ما وراء البنفسج". اكتشف الفيزيائي الألماني يوهان فيلهلم ريتر الأشعة فوق البنفسجية عام 1801. لاحظ ريتر ضوءًا غير مرئي يتجاوز الجزء البنفسجي من الطيف المرئي ورقة معالجة كلوريد الفضة الداكنة بشكل أسرع من الضوء البنفسجي. ووصف الضوء غير المرئي بـ "الأشعة المؤكسدة" ، في إشارة إلى النشاط الكيميائي للإشعاع. استخدم معظم الناس عبارة "الأشعة الكيميائية" حتى نهاية القرن التاسع عشر ، عندما أصبحت "الأشعة الحرارية" تُعرف باسم الأشعة تحت الحمراء وأصبحت "الأشعة الكيميائية" إشعاعًا فوق بنفسجي.

مصادر الأشعة فوق البنفسجية

حوالي 10 في المائة من ناتج ضوء الشمس هو الأشعة فوق البنفسجية. عندما يدخل ضوء الشمس الغلاف الجوي للأرض ، يكون الضوء حوالي 50٪ من الأشعة تحت الحمراء ، و 40٪ من الضوء المرئي ، و 10٪ من الأشعة فوق البنفسجية. ومع ذلك ، يحجب الغلاف الجوي حوالي 77٪ من ضوء الأشعة فوق البنفسجية الشمسية ، معظمها في أطوال موجية أقصر. يصل الضوء إلى سطح الأرض حوالي 53٪ من الأشعة تحت الحمراء و 44٪ مرئي و 3٪ من الأشعة فوق البنفسجية.

يتم إنتاج الضوء فوق البنفسجي بواسطة أضواء سوداءومصابيح بخار الزئبق ومصابيح الدباغة. أي جسم ساخن بدرجة كافية ينبعث منه ضوء الأشعة فوق البنفسجية (إشعاع الجسم الأسود). وهكذا ، فإن النجوم الأكثر سخونة من الشمس تنبعث منها المزيد من الأشعة فوق البنفسجية.

فئات الأشعة فوق البنفسجية

ينقسم الضوء فوق البنفسجي إلى عدة نطاقات ، كما هو موضح في معيار ISO ISO 21348:

اسم	اختصار	الطول الموجي (نانومتر)	طاقة الفوتون (eV)	اسماء اخرى
الأشعة فوق البنفسجية أ	UVA	315-400	3.10–3.94	موجة طويلة ، ضوء أسود (لا يمتصها الأوزون)
الأشعة فوق البنفسجية ب	UVB	280-315	3.94–4.43	موجة متوسطة (يمتصها الأوزون في الغالب)
الأشعة فوق البنفسجية ج	UVC	100-280	4.43–12.4	موجة قصيرة (يمتصها بالكامل الأوزون)
بالقرب من الأشعة فوق البنفسجية	NUV	300-400	3.10–4.13	مرئية للأسماك والحشرات والطيور وبعض الثدييات
الأشعة فوق البنفسجية الوسطى	MUV	200-300	4.13–6.20
الأشعة فوق البنفسجية البعيدة	FUV	122-200	6.20–12.4
الهيدروجين ليمان ألفا	H Lyman-α	121-122	10.16–10.25	خط طيف الهيدروجين عند 121.6 نانومتر ؛ التأين عند أطوال موجية أقصر
فراغ بالأشعة فوق البنفسجية	VUV	10-200	6.20–124	يمتص بالأكسجين ، ولكن 150-200 نانومتر يمكن أن تنتقل عبر النيتروجين
الأشعة فوق البنفسجية المتطرفة	EUV	10-121	10.25–124	في الواقع هو الإشعاع المؤين ، على الرغم من امتصاصه بواسطة الغلاف الجوي

رؤية ضوء الأشعة فوق البنفسجية

معظم الناس لا يمكنهم رؤية الأشعة فوق البنفسجية ، ولكن هذا ليس بالضرورة لأن شبكية العين لا تستطيع اكتشافه. تقوم عدسة العين بتصفية UVB وترددات أعلى ، بالإضافة إلى أن معظم الناس يفتقرون إلى مستقبلات الألوان لرؤية الضوء. الأطفال والشباب أكثر عرضة للإصابة بالأشعة فوق البنفسجية من البالغين الأكبر سنًا ، ولكن الأشخاص الذين يفتقدون عدسة (aphakia) أو الذين تم استبدال عدسة (مثل جراحة الساد) قد يشاهدون بعض أطوال الموجات فوق البنفسجية. الأشخاص الذين يمكنهم رؤية الأشعة فوق البنفسجية يبلغون عن ذلك بلون أزرق أبيض أو أبيض بنفسجي.

ترى الحشرات والطيور وبعض الثدييات ضوءًا قريبًا من الأشعة فوق البنفسجية. الطيور لديها رؤية حقيقية للأشعة فوق البنفسجية ، لأن لديها مستقبل لون رابع لإدراكها. الرنة هي مثال على الثدييات التي ترى ضوء الأشعة فوق البنفسجية. يستخدمونها لرؤية الدببة القطبية ضد الثلج. تستخدم الثدييات الأخرى الأشعة فوق البنفسجية لرؤية مسارات البول لتتبع الفريسة.

الأشعة فوق البنفسجية والتطور

يعتقد أن الإنزيمات المستخدمة لإصلاح الحمض النووي في الانقسام الفتيلي والانقسام الاختزالي قد تطورت من إنزيمات الإصلاح المبكر التي تم تصميمها لإصلاح الضرر الناجم عن الأشعة فوق البنفسجية. في وقت سابق من تاريخ الأرض ، لم تتمكن بدائيات النوى من البقاء على سطح الأرض لأن التعرض للأشعة فوق البنفسجية تسبب في جوار زوج قاعدة الثيمين للربط معًا أو تكوين ثنائيات dimine. كان هذا الاضطراب مميتًا للخلية لأنه حول إطار القراءة المستخدم لتكرار المواد الجينية وإنتاج البروتينات. بدائيات النوى التي هربت من الحياة المائية الواقية طورت إنزيمات لإصلاح ثايمين الثايمين. على الرغم من أن طبقة الأوزون تشكلت في نهاية المطاف ، تحمي الخلايا من أسوأ أشعة الشمس فوق البنفسجية ، إلا أن هذه الإنزيمات الإصلاحية باقية.

مصادر

بولتون ، جيمس. كولتون ، كريستين (2008). دليل التطهير بالأشعة فوق البنفسجية. جمعية أعمال المياه الأمريكية. ردمك 978-1-58321-584-5.
Hockberger ، فيليب إي. (2002). "تاريخ البيولوجيا الضوئية فوق البنفسجية للإنسان والحيوان والكائنات الحية الدقيقة". الكيمياء الضوئية وعلم الأحياء. 76 (6): 561–569. دوى:10.1562 / 0031-8655 (2002) 0760561AHOUPF2.0.CO2
هانت ، د. م. كارفالهو ، ل. س.؛ بقرة ، ج. أ.؛ ديفيز ، دبليو. لام. (2009). "التطور والتوليف الطيفي للأصباغ البصرية في الطيور والثدييات". المعاملات الفلسفية للمجتمع الملكي ب: العلوم البيولوجية. 364 (1531): 2941–2955. دوى:10.1098 / rstb.2009.0044