Radiación ultravioleta

De Wikipedia, la enciclopedia libre.
Saltar a navegación Saltar a búsqueda
Sin notas a pie de página
Este ítem o sección sobre el tema de la física carece o carece de notas específicas y referencias bibliográficas .
Si bien existe bibliografía y / o enlaces externos , no existe contextualización de las fuentes con notas a pie de página u otras referencias precisas que indiquen puntualmente el origen de la información. Puede mejorar esta entrada citando las fuentes con mayor precisión. Siga los consejos de diseño de referencia .
La principal fuente de luz ultravioleta en la Tierra es el Sol. En la foto, una imagen en falso color tomada en el espectro ultravioleta lejano.

En física , la radiación ultravioleta ( UV o rayos ultravioleta o luz ultravioleta ) es un rango de radiación electromagnética , perteneciente al espectro electromagnético , con una longitud de onda inmediatamente más corta que la luz visible al ojo humano e inmediatamente superior a la de los rayos X. De hecho, el término significa "más allá del violeta" (del latín ultra , "más allá"), ya que el violeta es el color con mayor frecuencia en el espectro visible para el hombre (por lo tanto, con la longitud de onda más corta). La radiación ultravioleta constituye aproximadamente el 10% de la luz emitida por el sol y también es producida por gases ionizados y lámparas particulares ( lámparas de vapor de mercurio y lámparas de Wood ). A altas longitudes de onda puede provocar reacciones químicas, como brillos o fenómenos de fluorescencia.

Los rayos ultravioleta son invisibles para los humanos. El ojo humano normalmente no percibe luz con una longitud de onda inferior a 390 nm. Sin embargo, hay excepciones: bajo ciertas condiciones, los niños y jóvenes pueden percibir ultravioleta hasta 310 nm. [1] [2] La lente , en general, filtra los rayos UVB o frecuencias más altas, pero las personas con enfermedades como la afaquia (ausencia de la lente ) también pueden ver en la banda UV. La radiación ultravioleta cercana a las longitudes de onda visibles para los humanos puede ser vista por insectos , [3] algunos mamíferos y aves .

Los efectos biológicos de los rayos UV , por su interacción con moléculas orgánicas, son responsables de fenómenos como el bronceado , las pecas , las quemaduras solares ; también son la principal causa de cáncer de piel . Cualquier organismo vivo se vería seriamente dañado por los rayos ultravioleta provenientes del Sol si una buena parte de la radiación no fuera filtrada por la atmósfera terrestre. Una longitud de onda baja de rayos ultravioleta, por debajo de 121 nm, ioniza el aire con tanta rapidez que se absorbe casi por completo antes de llegar al suelo. Por otro lado, la luz ultravioleta también es responsable de fortalecer los huesos, participando en la formación de vitamina D , en la mayoría de los vertebrados terrestres [4] , por lo que la radiación ultravioleta tiene efectos beneficiosos y nocivos para la salud humana.

Historia

La radiación ultravioleta se descubrió en 1801, cuando el físico alemán Johann Wilhelm Ritter notó que el cloruro de plata era fotosensible, lo que significa que se oscurecía en presencia de "rayos invisibles" (UV) justo debajo del final del espectro violeta visible. Los llamó "rayos oxidantes" para enfatizar la reacción química y distinguirlos de los rayos infrarrojos, descubiertos el año anterior en el otro extremo del espectro visible. Sin embargo, hasta el siglo XIX se denominaban "rayos químicos", aunque había científicos, como John William Draper [5] [6] , que los consideraban un tipo de radiación completamente diferente a la luz. En 1878 se descubrió la propiedad esterilizante de la luz en longitudes de onda cortas en las bacterias y en 1960 se reconoció el efecto de los rayos ultravioleta en el ADN . [7]

El descubrimiento de la radiación ultravioleta por debajo de 200 nm, llamada ultravioleta de vacío (Vacuum Ultraviolet) por ser altamente absorbida por el aire, se remonta a 1893 por el físico alemán Victor Schumann. [8]

Descripción

Los rayos ultravioleta también se utilizan en seguridad, para evitar la falsificación de pasaportes, billetes, etc ...

La UV se puede dividir en diferentes bandas, definidas de manera diferente según los campos de estudio. La subdivisión más inmediata es:

  • Cerca de UV o cerca (380-200 nm ) y UV extrema (200-10 nm).

Al considerar el efecto de los rayos ultravioleta en la salud humana, el rango de longitud de onda de los rayos ultravioleta se divide típicamente en:

  • UV-A (400-315 nm), UV-B (315-280 nm) y UV-C (280-100 nm).

El Sol emite fotones en una amplia gama de frecuencias, cubriendo las de la luz ultravioleta en las tres bandas UV-A, UV-B y UV-C, pero debido a la absorción por el ozono alrededor del 99% de los rayos ultravioleta que llegan a la tierra. superficie son UV-A. De hecho, casi el 100% de los rayos UV-C y el 95% de los UV-B son absorbidos por la atmósfera terrestre . La intensidad de estas radiaciones se expresa con el índice UV , el índice universal de radiación UV solar, informado en los pronósticos meteorológicos.

Muchas aves e insectos , como las abejas , pueden ver cerca de la luz ultravioleta, y las flores a menudo tienen coloraciones que son visibles para ellos.

Las porciones de radiación ultravioleta de alta frecuencia se consideran radiación ionizante . [9]

Bandas

La Norma ISO sobre la determinación de la irradiancia solar (ISO-21348) [10] describe los siguientes rangos:

Nombre de pila Abreviatura Rangos de longitud de onda
(expresado en nanómetros )		 Energía por fotón
(en electronvoltios )		 Notas / nombres alternativos
Ultravioleta UV 400 - 100 3,10 - 12,4
Ultravioleta A UVA 400 - 315 3,10 - 3,94 Ondas largas UV, luz negra o luz de madera
Ultravioleta B UVB 315 - 280 3,94 - 4,43 Ondas UV medias
Ultravioleta C UVC 280 - 100 4,43 - 12,4 UV de onda corta, germicida
Ultravioleta de cerca NUV 400 - 300 3.10 - 4.13 Rango a menudo visible para varias especies de aves, insectos y peces.
Ultravioleta medio MUV 300-200 4.13 - 6.20
Ultravioleta lejano FUV 200 - 122 6,20 - 10,16
Línea

Lyman-alfa

 hidrógeno
H Lyman-α 122 - 121 10.16 - 10.25 Líneas espectrales a 121,6 nm, 10,20 eV. Radiación ionizante en longitudes de onda más cortas
Ultravioleta del vacío VUV 200 - 10 6,20 - 124 Fuertemente absorbido por el oxígeno atmosférico, aunque las longitudes de onda entre 150-200 nm se propagan a través del nitrógeno.
Ultravioleta

Extremo

 UNIÓN EUROPEA V 121 - 10 10.25 - 124 Radiación completamente ionizada (según algunas definiciones); completamente absorbido por la atmósfera

Ultravioleta solar

Niveles de ozono a distintas altitudes y bloqueo de distintas bandas de radiación ultravioleta . Básicamente, todos los rayos UVC están bloqueados por oxígeno diatómico (100–200 nm) u ozono (oxígeno triatómico) (200–280 nm) en la atmósfera . La capa de ozono bloquea principalmente los rayos UVB . Sin embargo, la atenuación de los rayos UVB está fuertemente influenciada por el ozono, y muchas de estas radiaciones pueden llegar a la superficie de la tierra. La UVA representa 25% de la radiación solar que penetra en la atmósfera.

Los objetos muy calientes, debido a la emisión de cuerpo negro , emiten radiación ultravioleta. El Sol emite radiación ultravioleta en todas las longitudes de onda, incluido el ultravioleta de vacío e incluso las longitudes de onda inferiores a 10 nm ( rayos X ). Las estrellas particularmente calientes emiten más rayos UV que el Sol. La luz solar en la atmósfera más externa de la Tierra está compuesta por aproximadamente un 50% de luz infrarroja, un 40% de luz visible y un 10% de luz ultravioleta, para una intensidad total de aproximadamente 1400 W / m 2 en el vacío. [11]

Los porcentajes de luz solar que llegan a la superficie terrestre se convierten en: 44% de luz visible, 3% de ultravioleta cuando el Sol está en su máxima altura en el cielo ( cenit ) y el resto de infrarrojos [12] [13] . Por lo tanto, la atmósfera bloquea aproximadamente el 77% de los rayos ultravioleta del sol y casi totalmente las longitudes de onda más cortas cuando el sol alcanza su cenit . De la radiación ultravioleta que llega a la superficie terrestre, más del 95% está representada por UVA con longitudes de onda más largas, una pequeña parte por UVB. Básicamente no hay UVC. La fracción que queda de UVB en la radiación UV, después de pasar por la atmósfera, depende de las condiciones atmosféricas : las nubes densas bloquean eficientemente los UVB mientras que en cielos parcialmente nublados no todos los UVB están bloqueados, sino que se difunden en todas las direcciones de la atmósfera. Este efecto es producido por Rayleigh Scattering , que también es responsable de la coloración azul del cielo.

Las longitudes de onda más cortas de los UVC, así como la radiación ultravioleta más enérgica producida por el sol, son absorbidas por el oxígeno y generan ozono. La capa de la atmósfera donde se concentra esta forma alotrópica de oxígeno se llama ozonosfera . El mecanismo de producción de ozono es causado por la fotólisis ultravioleta del oxígeno diatómico y la reacción subsiguiente con las moléculas de oxígeno diatómico ( ). La ozonosfera es de fundamental importancia ya que absorbe la mayor parte de los UVB y los UVC restantes que no son absorbidos por el oxígeno.

Química ultravioleta

La radiación ultravioleta conduce a la degradación ultravioleta de los materiales orgánicos. Para prevenir esta descomposición, se utilizan moléculas que pueden absorber parte de la radiación. A su vez, pueden sufrir los efectos negativos de los rayos UV, por lo que es necesario comprobar periódicamente su capacidad para absorber la radiación.

En los productos cosméticos para la protección solar existen sustancias capaces de absorber los rayos UVA / UVB como: avobenzona y metoxicinamato de octilo . Para la ropa, el factor de protección ultravioleta UPF (del inglés: Ultraviolet Protection Factor ) representa el índice de protección contra los rayos UV, similar al SPF ( Factor de protección solar) de los filtros solares. Los tejidos de verano suelen tener un UPF de alrededor de 6, lo que significa que aproximadamente el 20% de los rayos UV pueden atravesar el tejido.

El vidrio ordinario es parcialmente transparente a los rayos UVA, pero es opaco a las longitudes de onda más cortas, mientras que en el cuarzo, dependiendo de la calidad, incluso puede ser transparente para aspirar las longitudes de onda ultravioleta. Aproximadamente el 90% de la luz por encima de 350 nm pasa a través del vidrio, pero bloquea más del 90% de la luz por debajo de 300 nm. El almacenamiento de nanopartículas en envases de vidrio oscuro evita que se produzcan reacciones químicas que provocan el cambio de color debido a los rayos UV. En este sentido, se utilizó un conjunto de filtros de vidrio para calibrar los colores de la cámara de la misión de la ESA Mars 2019 , para evitar una mala calidad de imagen debido al alto nivel de UV presente en la superficie de Marte [14] .

El vidrio de Wood es un tipo especial de vidrio inventado por Robert Williams Wood y tiene una composición de silicato de bario - sodio que incorpora aproximadamente un 9% de óxido de níquel . Es una copa de un color azul-violeta muy profundo que la hace opaca a toda la luz visible excepto a la roja y al violeta.

Astronomía

Icono de lupa mgx2.svg El mismo tema en detalle: Astronomía ultravioleta .

Los cuerpos celestes muy calientes emiten principalmente luz ultravioleta ( ley de Wien ). Es difícil observar esta luz desde el suelo, porque la capa de ozono bloquea la mayor parte. De modo que casi todas las observaciones ultravioleta se realizan en el espacio, utilizando satélites con telescopios y detectores a bordo que operan en el ultravioleta.

Fuentes artificiales

Lámpara de Wood

Icono de lupa mgx2.svg El mismo tema en detalle: la lámpara de Wood .
Dos tubos de fluorescencia de madera.

El tubo más largo mide aproximadamente 45,72 cm (18 pulgadas) 15 vatios F15T8 / BLB; la imagen de la derecha muestra la lámpara en funcionamiento, fijada a un dispositivo conectado a la corriente.

El tubo más corto es un F8T5 / BLB de aproximadamente 30,48 cm (12 pulgadas) de largo; la figura de la derecha muestra un sujetador a batería que se usa para detectar la orina de las mascotas.

Lámpara de Wood o luz negra significa una fuente de luz que emite radiación electromagnética principalmente en el rango UVA y en un grado insignificante en el rango de luz visible. La lámpara de tubo de Wood , a diferencia de los tubos fluorescentes comunes, no usa fósforo en la superficie interna del tubo, sino que filtra la emisión ultravioleta del gas a través de un filtro de madera, transmitiendo solo la radiación en el rango UVA.

A veces se usa vidrio tradicional en lugar del de Wood, que es más caro: cuando la lámpara está en funcionamiento, adquiere un color azul, en lugar de violeta como en la figura. La luz negra también se puede generar cubriendo una lámpara incandescente con una capa de vidrio de Wood. Aunque es muy económico, su eficiencia es muy baja: en comparación con las lámparas de descarga UV, solo el 0,1% de la potencia de la lámpara se emite en forma de radiación ultravioleta utilizable. Las lámparas de madera se utilizan principalmente para observar la fluorescencia, es decir, el resplandor de color que desprenden algunas sustancias al ser sometidas a radiación ultravioleta, convirtiendo su energía en luz visible. Dependiendo de la fuente y / o filtro, la luz de Wood puede tener varias longitudes de onda, produciendo fluorescencias diferentes y / o más o menos acentuadas sobre las sustancias a las que se somete. La longitud de onda de 365 nm, por ejemplo, es la más adecuada para verificar billetes, mientras que las fuentes más comunes a 395 nm producen efectos diferentes y menos pronunciados.

Lámparas UV de baja longitud de onda

Lámpara germicida de 9 vatios.
Lámpara germicida comercial.

Se pueden crear lámparas UV de longitud de onda corta utilizando tubos fluorescentes sin el revestimiento de fósforo. Estas lámparas emiten luz ultravioleta con dos picos en el rango de UVC a 253,7 nm y 185 nm, debido al mercurio dentro de la lámpara. El 85-95% de los rayos UV producidos por estas lámparas tiene una longitud de onda de 253,7 nm y solo el 5-10% está a 185 nm.

El tubo de cuarzo fundido deja pasar la radiación a 253 nm y la bloquea a 185 nm. Este tipo de tubo tiene dos o tres veces la potencia UVC de una lámpara fluorescente normal. Las lámparas de baja presión tienen aproximadamente un 30-40% de eficiencia, lo que significa que cada 100W de electricidad consumida por la lámpara, se producen aproximadamente 30-40W de UV total. Estas lámparas, denominadas germicidas, se utilizan fundamentalmente para desinfectar superficies en laboratorios y la industria alimentaria, y para desinfectar suministros de agua.

Lámparas de descarga de gas

Icono de lupa mgx2.svg El mismo tema en detalle: Lámpara de descarga .

Las lámparas de descarga de gas tienen diferentes efectos según el gas utilizado. Las lámparas de argón y deuterio se utilizan a menudo como fuente estable, tanto sin ventana como con ventana [ no transparente ] , por ejemplo de fluoruro de magnesio [15] . Estas fuentes de emisión se utilizan para análisis químicos.

Otras fuentes UV con un espectro de emisión más continuo son: lámpara de xenón (comúnmente utilizada para simular la luz solar), lámpara de deuterio, lámpara de mercurio-xenón y lámpara de halogenuros metálicos .

La lámpara excimer es una fuente de rayos ultravioleta que se ha desarrollado durante las últimas dos décadas. Su uso es cada vez mayor, encontrando empleo en diversos campos científicos; tiene las ventajas de alta intensidad, alta eficiencia y, además, emite radiación de longitudes de onda en el vacío ultravioleta.

LED ultravioleta

Un LED UV de 380 nm

Los LED , del diodo emisor de luz en inglés, se pueden fabricar para emitir radiación en el rango ultravioleta. La eficiencia de estos dispositivos es de aproximadamente 5-8% a 365 nm, a 395 nm es más del 20%, mientras que a longitudes de onda más largas pueden ser incluso más eficientes. Existen aplicaciones tempranas de los LED, por ejemplo, en entornos de impresión digital o curado UV, y son muy eficientes. Es posible crear LED con una densidad de potencia que casi puede alcanzar los 3 W / cm 2 (30 kW / m 2 ); Junto con los desarrollos más recientes en fotoiniciadores, será posible crear materiales compuestos por LED UV.

Los LED UVC se utilizan para la desinfección [16] y como fuente para reemplazar la lámpara de deuterio en la cromatografía líquida de alta resolución [17] .

Láser ultravioleta

Icono de lupa mgx2.svg El mismo tema en detalle: Láser excimer .

Se pueden producir láseres de gas , de diodo o de estado sólido, para emitir rayos ultravioleta, algunos de los cuales pueden cubrir todo el rango de rayos ultravioleta. El láser de nitrógeno utiliza la excitación electrónica de moléculas de nitrógeno para emitir un rayo de luz ultravioleta. Las líneas más energéticas están a 337,1 nm y 357,6 nm de longitud de onda. Otro tipo de gas láser muy potente es el láser excimer , muy utilizado para emitir radiación ultravioleta en el rango de los rayos ultravioleta del vacío. Actualmente, el láser excímero de fluoruro de argón (ArF), que opera a una longitud de onda de 193 nm, se usa comúnmente en la industria, la medicina, la química y las comunicaciones.

Sintonizable ultravioleta mediante la suma o diferencia de 4 ondas

La mezcla de cuatro ondas es un fenómeno de intermodulación en la óptica no lineal , por el cual las interacciones entre dos o tres longitudes de onda producen una nueva longitud de onda. Las formas más comunes de mezcla de cuatro ondas son la generación de una frecuencia de suma y la generación de una frecuencia de diferencia. Se insertan tres ondas en la generación de la frecuencia de suma y se genera una nueva onda con una frecuencia más alta, igual a la suma de las tres frecuencias de entrada. En la generación de frecuencias diferenciales, es típico producir una frecuencia igual a la suma de dos menos el tercero. [18] [19] [20] [21] Esta técnica permite generar rayos láser incluso en longitudes de onda entre 100 y 200 nm (para la industria VUV ) e incluso menores de 100 nm (EUV). [22] Se obtiene radiación VUV o EUV sintonizable si una de las fuentes láser es sintonizable. También se puede aprovechar el segundo armónico de las fuentes. La mezcla de las ondas se realiza típicamente con un prisma Glan El medio no lineal en el que, al irradiarlo, se añaden las frecuencias puede ser un gas (por ejemplo, criptón , hidrógeno , xenón ) o vapores metálicos (por ejemplo, magnesio , sodio , mercurio ). En esta operación, la diferencia de frecuencias ( ) que la suma, ya que el bloqueo de fase es más fácil. [21]

Plasma y sincrotrón: fuentes de ultravioleta extrema

Se utilizaron láseres para generar indirectamente radiación UV no coherente ( EUV ) a 13,5 nm para la litografía ultravioleta extrema. El EUV no es emitido por el láser, sino por transiciones de electrones en un plasma de estaño o xenón extremadamente caliente, excitado por un láser excimer . Esta técnica no requiere un sincrotrón , pero puede producir rayos ultravioleta en el borde del espectro de rayos X. Las fuentes de luz de sincrotrón también pueden producir todas las longitudes de onda de UV, incluidas las que se encuentran en el límite de los espectros de rayos X de 10 nm y UV.

Fuentes de luz de sincrotrón

Radiación de sincrotrón reflejada por un cristal de terbio . Daresbury, radiación de sincrotrón , 1990.

Una fuente de luz de sincrotrón es una fuente de radiación electromagnética (EM) que normalmente se produce a través de anillos de acumulación [23] con fines científicos y técnicos. Por primera vez se producía a través de un sincrotrón , ahora la luz de sincrotrón se produce mediante anillos de acumulación y otros tipos de aceleradores de partículas , generalmente mediante aceleración electrónica. Una vez generado el haz de electrones de alta energía, se dirige a componentes auxiliares, tales como: imanes ondulantes y dispositivos de inserción en los anillos de acumulación con técnicas de este tipo, se obtienen láseres de electrones libres . De esta forma, los fuertes campos magnéticos, perpendiculares al haz, convierten los electrones de alta energía en fotones .

Las principales aplicaciones de la luz de sincrotrón se encuentran en la física de la materia condensada , la ciencia de los materiales , la biología y la medicina .

Efectos sobre la salud humana

Tubos de vapor de mercurio para la emisión de rayos ultravioleta, el superior emite rayos UV-A (lámpara de Wood), el otro rayos UV-C (lámpara germicida)

Los rayos ultravioleta favorecen la conversión del 7-dehidrocolesterol que puede dar lugar al colecalciferol , reacciones inherentes a la química de la vitamina D.

Los rayos UV también pueden inducir la excitación de la molécula de ADN , un estado de excitación que puede durar más o menos tiempo, y normalmente el retorno al estado fundamental se produce sin que se induzcan alteraciones; sin embargo, de forma episódica, se pueden producir enlaces químicos inadecuados entre pirimidinas adyacentes, daño que no siempre se repara eficazmente mediante mecanismos biomoleculares. [24] La radiación UV-A se considera menos dañina que otras bandas, pero aún puede causar quemaduras en dosis altas y un síndrome llamado acné mallorquín . Se les considera responsables de cánceres de piel como melanoma , carcinoma de células basales o tumores no melanocíticos, de manera similar a los rayos UV-B más enérgicos y dañinos [24] [25]

Una lámpara de Wood , que emite radiación principalmente en el espectro ultravioleta A (entre 315 y 390 nm ) y pocas en el espectro de luz violeta visible (alrededor de 400 nm).

Son los principales culpables del envejecimiento cutáneo , aunque los rayos UV-B también influyen [26] . Las altas intensidades de UV-B son dañinas para los ojos y la exposición prolongada puede causar fotoqueratitis ( flash de soldador en inglés, donde soldador significa soldador, en este caso arco) y fotodermatitis [24] [27] . Tanto los rayos UV-B como los UV-C pueden dañar las fibras de colágeno y así acelerar el envejecimiento de la piel . Los rayos UV-A penetran más profundamente en la piel que los rayos UV-B y UV-C y dañan las células que producen fibras de colágeno o fibroblastos . Además, las radiaciones UV-B y UV-C pueden activar virus como el herpes simple . [24] Algunos protectores solares cosméticos protegen bien de los rayos UV-B, pero a menudo mal de los rayos UV-A, las principales causas del envejecimiento solar. Se asume que el 80% de las arrugas son causadas por la exposición al sol.

200 euros expuestos a radiación UV

La radiación ioniza las moléculas de ADN de las células de la piel, induciendo que las bases adyacentes de timina y citosina formen enlaces covalentes . Dos bases adyacentes de timina o citosina no se unen de forma normal, sino que provocan una distorsión de la hélice del ADN, interfiriendo con los mecanismos de copia y en general con el funcionamiento del ADN. Todo esto conduce fácilmente a mutaciones , que a menudo resultan en episodios de cáncer [9] [24] [28] [29] . Este efecto de UV-B se puede observar fácilmente en cultivos bacterianos .

Como defensa contra la luz ultravioleta, después de una corta exposición el cuerpo se broncea liberando melanina , un pigmento oscuro. La cantidad de melanina varía según el tipo y color de piel. La melanina ayuda a bloquear la penetración de los rayos UV y evita que dañen la parte profunda de la piel. Los protectores solares que bloquean parcialmente los rayos UV están disponibles comercialmente. A pesar de esto, la mayoría de los dermatólogos recomiendan no exponerse demasiado al sol del verano, especialmente en las horas centrales del día. Una mayor protección del ' epitelio corneal y ocular dioptrico, como el cristalino y la retina , conviene utilizar un cristalino con propiedades protectoras. Los materiales resinosos o vítreos implican una absorción en el espectro de 330 nm, con colores adecuados la transmitancia de UV se bloquea hasta el valor de 400 nm.

Los efectos positivos de la luz ultravioleta incluyen la inducción de la producción de vitamina D en la piel, una vitamina que promueve la reabsorción de calcio en el riñón, la absorción intestinal de fósforo y calcio y los procesos de mineralización ósea y diferenciación de algunas líneas. como la activación de algunas funciones neuromusculares.

Las terapias de Puva para la psoriasis y el vitiligo son otro ejemplo del uso positivo de la radiación para la salud.

Aplicaciones

Artes plásticas y materiales fluorescentes. (Artista: Beo Beyond).
  • Las lámparas ultravioleta también se utilizan para purificar agua y esterilizar ambientes e instrumentos utilizados en hospitales y laboratorios biológicos, porque matan casi todos los virus y bacterias. El uso de estas lámparas en la esterilización ambiental es solo un complemento a otras técnicas de esterilización, porque los diversos microorganismos pueden repararse en pequeñas grietas y otras partes sombreadas de las habitaciones.
  • Es recomendable utilizar protección ocular cuando se trabaja con luz ultravioleta, especialmente si es de longitud de onda corta. Las gafas normales brindan protección contra la luz.

Fotografía

Retrato tomado solo con luz ultravioleta con una longitud de onda entre 335 nm y 365 nm.
Aurora en el polo norte de Júpiter vista por luz ultravioleta vista desde el Telescopio Espacial Hubble

La película fotográfica responde a la radiación ultravioleta, pero las lentes de vidrio de las cámaras suelen bloquear la radiación por debajo de 350 nm. Los filtros de bloqueo de rayos ultravioleta, que tienen un tinte amarillo, se utilizan a menudo para la fotografía al aire libre para evitar imágenes descoloridas y exposiciones demasiado altas debido a los rayos ultravioleta. Para fotografías cercanas a los rayos UV, se pueden utilizar filtros especiales.

Las fotografías con longitudes de onda inferiores a 350 nm requieren lentes de cuarzo especiales que no absorben la radiación. Los sensores de las cámaras digitales pueden tener filtros internos que bloquean los rayos ultravioleta para mejorar la precisión de la reproducción del color. A veces, estos filtros internos se pueden quitar o es posible que no estén presentes, pero se pueden usar filtros de luz visible externos para preparar la cámara para la fotografía UV. Algunas cámaras se han diseñado para su uso en fotografía UV.

La fotografía de radiación ultravioleta reflejada es útil para investigaciones médicas, científicas y forenses, en aplicaciones generalizadas, como la detección de hematomas en la piel, la alteración de documentos o la restauración de pinturas. La fotografia della fluorescenza prodotta dall'illuminazione a raggi ultravioletti utilizza la luce a lunghezze d'onda visibili.

Nell' astronomia dell'ultravioletto , le misure vengono utilizzate per individuare la composizione chimica del mezzo interstellare, la temperatura e la composizione delle stelle. Poiché lo strato di ozono blocca molte frequenze UV utilizzando telescopi della Terra, la maggior parte delle osservazioni UV sono fatte dallo spazio.

Industria elettrica ed elettronica

L' effetto corona sulle apparecchiature elettriche può essere rilevato dalle sue emissioni ultraviolette. Questo effetto provoca la degradazione dell'isolamento elettrico e l'emissione di ozono e ossido di azoto

Le EPROM , memorie di sola lettura programmabili e cancellabili ( Erasable Programmable Read-Only Memory) vengono cancellate attraverso l'esposizione a radiazioni UV. Questi moduli hanno una finestra trasparente ( quarzo ) sulla parte superiore del chip che consente il passaggio della radiazione UV.

La radiazione ultravioletta germicida

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Radiazione ultravioletta germicida .

La radiazione ultravioletta germicida è la radiazione ultravioletta che è caratterizzata da una banda di lunghezze d'onda tale da distruggere batteri, virus e altri microorganismi, modificandone il DNA o l'RNA e quindi inattivandoli e impedendone la riproduzione. Questo principio permette la disinfezione dell'acqua e dell'aria. L' OMS ha calcolato che la potabilizzazione dell'acqua con i raggi UV costa 2 centesimi di dollaro per 1000 litri di acqua. [30]

Il SODIS

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: SODIS .

Anche i raggi UV che provengono naturalmente dal sole possono essere degli efficaci viricidi e battericidi. Il SODIS è un sistema che usa le bottiglie in PET e la luce del sole per disinfettare l'acqua.

Note

  1. ^ David K. Lynch e William Charles Livingston, Color and Light in Nature , 2nd, Cambridge, UK, Cambridge University Press, 2001, p. 231, ISBN 978-0-521-77504-5 .
    «Limits of the eye's overall range of sensitivity extends from about 310 to 1050 nanometers» .
  2. ^ Madhab Chandra Dash e Satya Prakash Dash, Fundamentals Of Ecology 3E , Tata McGraw-Hill Education, 2009, p. 213, ISBN 978-1-259-08109-5 .
    «Normally the human eye responds to light rays from 390 to 760 nm. This can be extended to a range of 310 to 1,050 nm under artificial conditions.» .
  3. ^ ( EN ) Alessandro Barghini e Bruno Augusto Souza de Medeiros, UV Radiation as an Attractor for Insects ( PDF ), in LEUKOS JULY 2012 PAGES 47–56 , vol. 9, n. 1 ( archiviato il 31 ottobre 2018) .
  4. ^ Matthias Wacker e Michael F. Holick,Sunlight and Vitamin D , in Dermato-endocrinology , vol. 5, n. 1, 1º gennaio 2013, pp. 51-108, DOI : 10.4161/derm.24494 , ISSN 1938-1972 ( WC · ACNP ) , PMC 3897598 , PMID 24494042 .
  5. ^ "On a new Imponderable Substance and on a Class of Chemical Rays analogous to the rays of Dark Heat", JW Draper, The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, 1842, LXXX, pp.453–461
  6. ^ JW Draper, "Description of the Tithonometer", Phil. Magazine, 23 , pp. 401-415, 1843
  7. ^ James Bolton, Christine Colton, The Ultraviolet Disinfection Handbook , American Water Works Association, 2008 ISBN 978 1 58321 584 5 , pp. 3–4
  8. ^ The ozone layer protects humans from this. T. Lyman, Victor Schumann , in Astrophysical Journal , vol. 38, 1914, pp. 1-4, Bibcode : 1914ApJ....39....1L , DOI : 10.1086/142050 .
  9. ^ a b Come gli UV danneggiano il DNA
  10. ^ ISO 21348 Definitions of Solar Irradiance Spectral Categories ( PDF ), su spacewx.com . URL consultato il 21 novembre 2013 (archiviato dall' url originale il 29 ottobre 2013) .
  11. ^ Solar radiation ( PDF ), su curry.eas.gatech.edu .
  12. ^ Introduction to Solar Radiation , su www.newport.com .
  13. ^ Reference Solar Spectral Irradiance: Air Mass 1.5 , su rredc.nrel.gov . URL consultato il 12 novembre 2009 .
  14. ^ ELLIE ZOLFAGHARIFARD, How medieval stained-glass is creating the ultimate SPACE camera: Nanoparticles used in church windows will help scientists see Mars' true colours under extreme UV light , su dailymail.co.uk , 15 ottobre 2013.
  15. ^ Jules Z. Klose, J. Mervin Bridges e William R. Ott,NBS Measurement Services: Radiometric Standards in the VUV ( PDF ), in NBS Special publication , 250–3, US Dept. of Commerce, giugno 1987.
  16. ^ JM Boyce,Modern technologies for improving cleaning and disinfection of environmental surfaces in hospitals. , in Antimicrobial resistance and infection control , vol. 5, 2016, p. 10, DOI : 10.1186/s13756-016-0111-x , PMC 4827199 , PMID 27069623 .
  17. ^ UVC LEDs Enhance Chromatography Applications - GEN , su GEN .
  18. ^ ( EN ) FB Dunning, Tunable-ultraviolet generation by sum-frequency mixing , in Laser Focus; (United States) , 14:5, 1º maggio 1978. URL consultato il 22 dicembre 2019 .
  19. ^ GC Bhar, U. Chatterjee e S. Das, Generation of Tunable Ultraviolet/Visible Radiation by Sum-Frequency Mixing in Barium Borate , in Japanese Journal of Applied Physics , vol. 29, Part 2, No. 7, 20 luglio 1990, pp. L1127–L1129, DOI : 10.1143/jjap.29.l1127 . URL consultato il 22 dicembre 2019 .
  20. ^ Alain Brenier, Chaoyang Tu e Jianfu Li, Self-sum- and -difference-frequency mixing in GdAl_3(BO_3)_4:Nd^3+ for generation of tunable ultraviolet and infrared radiation , in Optics Letters , vol. 27, n. 4, 15 febbraio 2002, p. 240, DOI : 10.1364/ol.27.000240 . URL consultato il 22 dicembre 2019 .
  21. ^ a b Walsh, Phoenix., Lasers and Their Applications , EDTECH, 2018, p. 157, ISBN 978-1-83947-386-9 , OCLC 1132360449 . URL consultato il 22 dicembre 2019 .
  22. ^ L. Misoguti, IP Christov e S. Backus, Nonlinear wave-mixing processes in the extreme ultraviolet , in Physical Review A , vol. 72, n. 6, 6 dicembre 2005, p. 063803, DOI : 10.1103/PhysRevA.72.063803 . URL consultato il 22 dicembre 2019 .
  23. ^ Handbook on Synchrotron Radiation , Volume 1a, Ernst-Eckhard Koch, Ed., North Holland, 1983, reprinted at " Synchrotron Radiation Turns the Big Five-O Archiviato il 16 settembre 2008 in Internet Archive .
  24. ^ a b c d e Istituto Superiore di sanità:Il rischio da esposizione alla radiazione ultravioletta naturale e artificiale
  25. ^ Wang S, Setlow R, Berwick M, Polsky D, Marghoob A, Kopf A, Bart R, Ultraviolet A and melanoma: a review , in J Am Acad Dermatol , vol. 44, n. 5, 2001, pp. 837-46, DOI : 10.1067/mjd.2001.114594 , PMID 11312434 .
  26. ^ Photoaging of the skin ( PDF ), su anti-aging.gr.jp . URL consultato il 18 febbraio 2016 (archiviato dall' url originale il 15 febbraio 2017) .
  27. ^ John A. Parrish, Kurt F. Jaenicke, R. Rox Anderson,Erythema and melanogenesis action spectra of normal human skin , in Photochemistry and Photobiology , vol. 36, n. 2, 1982, pp. 187-191, DOI : 10.1111/j.1751-1097.1982.tb04362.x , PMID 7122713 .
  28. ^ Molecular Mechanisms of Ultraviolet Radiation-Induced DNA Damage and Repair
  29. ^ Effects of Solar Ultraviolet Photons on Mammalian Cell DNA ( PDF ), su osti.gov .
  30. ^ WHO - Water Sanitation and Health: sistemi per la potabilizzazione Archiviato il 2 ottobre 2008 in Internet Archive .

Voci correlate

Altri progetti

Collegamenti esterni

Controllo di autorità Thesaurus BNCF 22242 · LCCN ( EN ) sh85139506 · GND ( DE ) 4186733-6 · BNF ( FR ) cb11977165v (data) · NDL ( EN , JA ) 00570890
Elettromagnetismo Portale Elettromagnetismo : accedi alle voci di Wikipedia che trattano di elettromagnetismo
Estratto da " https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Radiazione_ultravioletta&oldid=121898577 "