Diapositiva 1

Radiazioni ultraviolette

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La radiazione ultravioletta è una radiazione elettromagnetica invisibile all'occhio, che occupa la regione compresa tra il limite inferiore dello spettro visibile e il limite superiore della radiazione X. La lunghezza d'onda della radiazione UV varia da 100 a 400 nm (1 nm = 10 m). Secondo la classificazione della Commissione Internazionale sull'Illuminazione (CIE), lo spettro delle radiazioni UV è diviso in tre gamme: UV-A - lunghezza d'onda lunga (315 - 400 nm) UV-B - lunghezza d'onda media (280 - 315 nm) UV- C - lunghezza d'onda corta (100 - 280 nm.) Tutta la regione dell'UVR è convenzionalmente divisa in: - vicina (400 - 200 nm); - distante o sotto vuoto (200-10 nm).

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Proprietà:

Alta attività chimica, invisibile, alta capacità di penetrazione, uccide i microrganismi, a piccole dosi ha un effetto benefico sul corpo umano (abbronzatura), ma a grandi dosi ha un effetto biologico negativo: cambiamenti nello sviluppo cellulare e nel metabolismo, effetti sugli occhi .

Diapositiva 4

Spettro UV:

rivestiti (atomi, ioni e molecole leggere); è costituito da strisce (molecole pesanti); Spettro continuo (si verifica durante l'inibizione e la ricombinazione degli elettroni).

Diapositiva 5

Scoperta delle radiazioni UV:

La radiazione UV vicina fu scoperta nel 1801 dallo scienziato tedesco N. Ritter e dallo scienziato inglese W. Wollaston sulla base dell'effetto fotochimico di questa radiazione sul cloruro d'argento. La radiazione UV sotto vuoto è stata scoperta dallo scienziato tedesco W. Schumann utilizzando uno spettrografo sotto vuoto con un prisma di fluorite e lastre fotografiche prive di gelatina da lui stesso costruite. È stato in grado di rilevare radiazioni a onde corte fino a 130 nm.

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Applicazione:

Medicina: l'uso delle radiazioni UV in medicina è dovuto al fatto che hanno effetti battericidi, mutageni, terapeutici (medicinali), antimitotici, preventivi, disinfettanti; biomedicina laser

Spettacolo: Illuminazione, effetti luminosi

Diapositiva 7

Cosmetologia: In cosmetologia, l'irradiazione ultravioletta è ampiamente utilizzata nei solarium per ottenere un'abbronzatura uniforme e bella. Una carenza di raggi UV porta a carenza vitaminica, diminuzione dell'immunità, funzionamento debole del sistema nervoso e comparsa di instabilità mentale. La radiazione ultravioletta ha un effetto significativo sul metabolismo del fosforo-calcio, stimola la formazione di vitamina D e migliora tutti i processi metabolici nel corpo.

Diapositiva 8

Industria alimentare: Disinfezione di acqua, aria, locali, contenitori e imballaggi con raggi UV. Va sottolineato che l'uso delle radiazioni ultraviolette come fattore fisico che influenza i microrganismi può garantire una disinfezione dell'ambiente di vita ad un livello molto elevato, ad esempio fino al 99,9%.

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Agricoltura e allevamento. Stampa: la tecnologia di stampaggio di prodotti polimerici sotto l'influenza della radiazione ultravioletta (stampaggio fotochimico) viene utilizzata in molti campi della tecnologia. In particolare, questa tecnologia trova largo impiego nella stampa e nella produzione di sigilli e timbri

Diapositiva 10

Forense: gli scienziati hanno sviluppato una tecnologia in grado di rilevare le più piccole dosi di esplosivi. Il dispositivo per rilevare tracce di esplosivo utilizza un filo molto sottile (è duemila volte più sottile di un capello umano), che si illumina sotto l'influenza delle radiazioni ultraviolette, ma qualsiasi contatto con gli esplosivi: il trinitrotoluene o altri esplosivi utilizzati nelle bombe ne interrompe il bagliore . Il dispositivo rileva la presenza di esplosivi nell'aria, nell'acqua, sui tessuti e sulla pelle degli indagati.

Diapositiva 11

Sorgenti di radiazioni UV:

emesso da tutti i solidi con t>1000 C, nonché dai vapori di mercurio luminosi; stelle (incluso il Sole); impianti laser; lampade a scarica di gas con tubi al quarzo (lampade al quarzo), mercurio; raddrizzatori al mercurio

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Impatto sugli esseri umani:

Positivo: - I raggi UV avviano il processo di formazione della vitamina D, necessaria affinché l'organismo assorba il calcio e garantisca il normale sviluppo dello scheletro osseo; - la radiazione ultravioletta influenza attivamente la sintesi degli ormoni responsabili del ritmo biologico quotidiano; -funzione battericida. Negativo: - causato da una grande dose di radiazioni ricevuta in breve tempo (ad esempio, scottature solari). Si verificano principalmente a causa dei raggi UVB, la cui energia è molte volte maggiore dell'energia dei raggi UVA; - causato da esposizione prolungata a dosi moderate. Nascono principalmente a causa dei raggi UVA, che trasportano meno energia, ma sono in grado di penetrare più in profondità nella pelle, e la loro intensità varia poco durante la giornata e praticamente non dipende dal periodo dell'anno.

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Protezione UV:

Applicazione dei filtri solari: - chimici (prodotti chimici e creme coprenti); - fisico (varie barriere che riflettono, assorbono o diffondono i raggi). Abbigliamento speciale (ad esempio, realizzato in popeline). Per proteggere gli occhi in condizioni industriali, vengono utilizzati filtri luminosi (occhiali, caschi) in vetro verde scuro. La protezione completa dai raggi UV di tutte le lunghezze d'onda è fornita dall'occhio di selce (vetro contenente ossido di piombo) di 2 mm di spessore.

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Raggi ultravioletti, radiazione UV La radiazione ultravioletta è una radiazione elettromagnetica invisibile all'occhio, che occupa la regione spettrale tra la radiazione visibile e quella dei raggi X nelle lunghezze d'onda da 400 a 10 nm. La regione della radiazione UV è convenzionalmente divisa in vicina (400-200 nm) e lontana, o del vuoto (200-10 nm); quest'ultimo nome è dovuto al fatto che la radiazione UV in questa gamma è fortemente assorbita dall'aria e il suo studio è possibile solo nel vuoto.

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Scoperta la radiazione ultravioletta Vicino alla radiazione ultravioletta. scienziato I.V. Ritter e inglese scienziato W. Wollaston. Nel 1801 Il fisico tedesco Johann Ritter (1776-1810), studiando lo spettro, scoprì che dietro il suo bordo viola si trova una regione creata da raggi invisibili all'occhio. Questi raggi influenzano alcuni composti chimici. Sotto l'influenza di questi raggi invisibili, il cloruro d'argento si decompone, i cristalli di solfuro di zinco e alcuni altri cristalli brillano. Radiazione UV sotto vuoto fino a 130 nm. Scoperto dal fisico tedesco W. Schumann (1885-1903), e fino a 25 nm. – Fisico inglese T. Lyman (1924). Il divario tra la radiazione ultravioletta del vuoto e i raggi X fu studiato nel 1927.

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Spettro della radiazione ultravioletta Lo spettro della radiazione può essere a righe (spettri di atomi isolati, ioni, molecole leggere), continuo (spettri di bremsstrahlung o radiazione di ricombinazione) o costituito da bande (spettri di molecole pesanti).

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Interazione della radiazione con la materia Quando la radiazione interagisce con la materia, può verificarsi la ionizzazione dei suoi atomi e l'effetto fotoelettrico. Le proprietà ottiche delle sostanze nella regione UV dello spettro differiscono significativamente dalle loro proprietà ottiche nella regione invisibile. Caratteristica è una diminuzione della trasparenza nell'I.U. (aumento del coefficiente di assorbimento) della maggior parte dei corpi trasparenti nella regione visibile. Ad esempio, il vetro comune è opaco a 320 nm. Nella regione della lunghezza d'onda più corta, solo il vetro uviol, lo zaffiro, il fluoruro di magnesio, il quarzo, la fluorite, il fluoruro di litio (ha il limite più lontano di trasparenza - fino a 105 nm) e alcuni altri materiali sono trasparenti. Tra le sostanze gassose, i gas inerti hanno la massima trasparenza, il cui limite di trasparenza è determinato dal valore del loro potenziale di ionizzazione (He ha il limite di trasparenza della lunghezza d'onda più corta - 50,4 nm.) L'aria è quasi opaca a una lunghezza d'onda inferiore a 185 nm. dovuto all'assorbimento dei raggi UV da parte dell'ossigeno. La riflettanza di tutti i materiali (compresi i metalli) diminuisce al diminuire della lunghezza d'onda. Ad esempio, la riflettanza dell’Al appena depositato, uno dei migliori materiali per rivestimenti riflettenti nel campo del visibile, diminuisce drasticamente a lunghezze d’onda inferiori a 90 nm. E diminuisce anche notevolmente a causa dell'ossidazione superficiale. Per proteggere la superficie dell'alluminio dall'ossidazione vengono utilizzati rivestimenti di fluoruro di litio o fluoruro di magnesio. Nella regione della lunghezza d'onda inferiore a 80 nm. Alcuni materiali hanno una riflettanza del 10-30% (oro, platino, radio, tungsteno, ecc.), ma ad una lunghezza d'onda inferiore a 40 nm. E la loro riflettività è ridotta all'1% o inferiore.

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Sorgenti di radiazioni ultraviolette Le radiazioni provenienti da solidi riscaldati a temperature di ~3000K contengono una porzione notevole dello spettro continuo UV, la cui intensità aumenta con l'aumentare della temperatura. Una fonte più potente di radiazione ultravioletta è qualsiasi plasma ad alta temperatura. Per varie applicazioni della radiazione UV vengono utilizzate lampade al mercurio, allo xeno e altre a scarica di gas, una delle quali (o l'intero bulbo) è realizzata con materiali trasparenti alla radiazione UV (solitamente quarzo). Gli elettroni nell'acceleratore emettono un'intensa radiazione UV a spettro continuo. Esistono laser per la regione UV; la lunghezza d'onda più corta viene emessa da un laser che moltiplica la frequenza (lunghezza d'onda = 38 nm). Le fonti naturali di radiazione ultravioletta sono il Sole, le stelle, la nebulosa e altri oggetti spaziali. Tuttavia, solo la parte ad onda lunga della loro radiazione (lunghezza d'onda superiore a 290 nm) raggiunge la superficie terrestre. La radiazione di lunghezza d'onda più corta viene assorbita dall'atmosfera ad un'altitudine di 30-200 km, che svolge un ruolo importante nei processi atmosferici. Inoltre, la radiazione UV proveniente dalle stelle e da altri corpi cosmici, nell'intervallo 91,2-20 nm, viene quasi completamente assorbita dal vortice interstellare.

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Ricevitori di radiazioni ultraviolette Per la registrazione delle radiazioni UV con una lunghezza d'onda di 230 nm vengono utilizzati materiali fotografici convenzionali, nella regione delle lunghezze d'onda più corte sono sensibili speciali strati fotografici a basso contenuto di gelatina. Vengono utilizzati ricevitori fotoelettrici che sfruttano la capacità della radiazione UV di provocare la ionizzazione e l'effetto fotoelettrico: fotoidi, camere a ionizzazione, contatori di fotoni, fotomoltiplicatori, ecc. È stato inoltre sviluppato un tipo speciale di fotomoltiplicatori: fotomoltiplicatori di elettroni a canale, che consentono di creare piastre a microcanali. In tali wafer, ciascuna cella è un moltiplicatore di elettroni a canale di dimensioni fino a 10 micron. Le lastre a microcanali consentono di ottenere immagini fotoelettriche nella radiazione UV e combinano i vantaggi dei metodi fotografici e fotoelettrici di registrazione della radiazione. Quando si studia la radiazione UV vengono utilizzate anche varie sostanze luminescenti che convertono la radiazione UV in radiazione visibile. Sulla base sono stati creati dispositivi per visualizzare le immagini delle radiazioni UV.

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Effetto biologico della radiazione ultravioletta La radiazione UV viene assorbita dagli strati superiori del tessuto vegetale, della pelle umana o animale. In questo caso, si verificano cambiamenti chimici nelle molecole del biopolimero. Piccole dosi hanno un effetto benefico sull'uomo, attivando la sintesi della vitamina D nel corpo, oltre a provocare l'abbronzatura; migliora le proprietà immunobiologiche. Una grande dose di radiazioni UV può causare danni agli occhi, ustioni alla pelle e cancro (curabile nell'80% dei casi). Inoltre, un'eccessiva esposizione ai raggi UV indebolisce il sistema immunitario dell'organismo, contribuendo allo sviluppo di alcune malattie. Le radiazioni UV con una lunghezza d'onda inferiore a 399 nm depolimerizzano gli acidi nucleici e distruggono le proteine, interrompendo i processi vitali nel corpo. Pertanto, a piccole dosi, tali radiazioni hanno un effetto battericida, distruggendo i microrganismi.

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Applicazione della radiazione UV La radiazione degli spettri di emissione, assorbimento e riflessione nella regione UV consente di determinare la struttura elettronica di atomi, molecole, ioni e solidi. Gli spettri UV del Sole, delle stelle e delle nebulose trasportano informazioni sui processi fisici che si verificano nelle regioni calde di questi oggetti spaziali. La spettroscopia fotoelettronica si basa sull'effetto fotoelettrico causato dalla radiazione UV. Le radiazioni UV possono interrompere i legami chimici nelle molecole, dando luogo a varie reazioni fotochimiche, che sono servite come base per la fotochimica. La luminescenza sotto l'influenza della radiazione UV viene utilizzata per creare lampade fluorescenti e vernici luminose. Nell'analisi della luminescenza, rilevamento dei difetti. La radiazione UV viene utilizzata nella scienza forense e nella storia dell'arte. La capacità di varie sostanze di assorbire selettivamente la radiazione UV viene utilizzata per rilevare impurità nocive nell'atmosfera e nella microscopia UV.

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Fatti interessanti sulla radiazione UV Lo strato principale dell'atmosfera terrestre assorbe fortemente la radiazione UV con una lunghezza d'onda inferiore a 320 nm e l'ossigeno nell'aria assorbe la radiazione UV a onde corte con una lunghezza d'onda inferiore a 185 nm. Il vetro delle finestre praticamente non trasmette radiazioni UV, poiché viene assorbito dall'ossido di ferro. Costituenti del vetro. Per questo motivo anche in una giornata calda non è possibile prendere il sole in una stanza con la finestra chiusa. L'occhio umano non vede la radiazione UV perché la cornea e il cristallino assorbono la radiazione ultravioletta. Tuttavia, le persone a cui è stato rimosso il cristallino per un intervento di cataratta possono vedere la luce UV nella gamma di lunghezze d'onda di 300-350 nm. La radiazione ultravioletta è visibile ad alcuni animali. Ad esempio, un piccione naviga vicino al sole anche con tempo nuvoloso.

Radiazioni ultraviolette.

Presentazione della lezione “Scala delle onde elettromagnetiche”

insegnanti del Liceo MAOU n. 14

Ermakova T.V.

Definizione:

L'UV è la radiazione elettromagnetica che occupa l'intervallo spettrale tra la radiazione visibile e quella dei raggi X.

Le lunghezze d'onda UV vanno da 10 a 400 nm.

Il termine deriva dal lat. ultra"- oltre, oltre e viola.

Storia della scoperta.

Dopo la scoperta della radiazione infrarossa, il fisico tedesco Johann Wilhelm Ritter iniziò a cercare la radiazione all'estremità opposta dello spettro, con una lunghezza d'onda più corta del viola. Nel 1801 scoprì che il cloruro d'argento, che si decompone se esposto alla luce, si decompone più rapidamente se esposto a radiazioni invisibili al di fuori della regione viola dello spettro. Il cloruro d'argento, che è di colore bianco, scurisce alla luce in pochi minuti. Parti diverse dello spettro hanno effetti diversi sulla velocità di oscuramento. Ciò avviene più rapidamente davanti alla regione viola dello spettro. Molti scienziati, incluso Ritter, concordarono quindi sul fatto che la luce è composta da tre componenti distinte: una componente ossidativa o termica (infrarossi), una componente illuminante (luce visibile) e una componente riducente (ultravioletta). A quel tempo veniva chiamata anche la radiazione ultravioletta attinico radiazione.

Fonte naturale

La principale fonte di radiazioni ultraviolette sulla Terra è il Sole. La quantità totale di raggi ultravioletti che raggiungono la superficie terrestre dipende dai seguenti fattori:

• sulla concentrazione dell'ozono atmosferico sopra la superficie terrestre;
• dall'altezza del Sole sopra l'orizzonte;
• dall'altitudine sul livello del mare;
• dalla dispersione atmosferica;
• sullo stato della nuvolosità;
• dal grado di riflessione dei raggi UV dalla superficie (acqua, suolo)

• Una lampada a luce nera è una lampada che emette prevalentemente nella regione ultravioletta a onda lunga dello spettro e produce pochissima luce visibile. Viene utilizzato per proteggere i documenti dalla falsificazione; spesso sono dotati di segni ultravioletti visibili solo in condizioni di illuminazione ultravioletta.

Disinfezione dell'aria e delle superfici.

Le lampade ultraviolette vengono utilizzate per la sterilizzazione (disinfezione) dell'acqua, dell'aria e di varie superfici in tutti gli ambiti dell'attività umana.

Il vantaggio di questa caratteristica è che elimina gli effetti dannosi sull'uomo e sugli animali.

Catturare insetti . La radiazione ultravioletta viene spesso utilizzata quando si catturano insetti con la luce (spesso in combinazione con lampade che emettono nella parte visibile dello spettro). Ciò è dovuto al fatto che per la maggior parte degli insetti la gamma visibile è spostata nella parte a onde corte dello spettro: gli insetti non vedono ciò che gli esseri umani percepiscono come rosso, ma vedono la morbida luce ultravioletta.

1.Azione sulla pelle

L'esposizione della pelle alle radiazioni ultraviolette in eccesso rispetto alla naturale capacità protettiva della pelle di abbronzarsi provoca ustioni. La radiazione ultravioletta può portare alla formazione di mutazioni (mutagenesi ultravioletta). La formazione di mutazioni, a sua volta, può provocare il cancro e l’invecchiamento precoce.

Impatto sulla salute umana

2.Effetto sugli occhi

La radiazione ultravioletta nella gamma delle onde medie (280-315 nm) è praticamente impercettibile all'occhio umano e viene assorbita principalmente dall'epitelio corneale, che, con un'irradiazione intensa, provoca danni da radiazioni: un'ustione corneale. Ciò si manifesta con un aumento della lacrimazione e della fotofobia.

Impatto sulla salute umana

Protezione per gli occhi

Per proteggere gli occhi dagli effetti dannosi delle radiazioni ultraviolette vengono utilizzati speciali occhiali protettivi che bloccano fino al 100% delle radiazioni ultraviolette e sono trasparenti nello spettro visibile. Di norma, le lenti di tali occhiali sono realizzate in plastica speciale o policarbonato.

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Presentazione sul tema:

Diapositiva n.1

Descrizione diapositiva:

Diapositiva n.2

Descrizione diapositiva:

Raggi ultravioletti, radiazione UV La radiazione ultravioletta è una radiazione elettromagnetica invisibile all'occhio, che occupa la regione spettrale tra la radiazione visibile e quella dei raggi X nelle lunghezze d'onda da 400 a 10 nm. La regione della radiazione UV è convenzionalmente divisa in vicina (400-200 nm) e lontana, o del vuoto (200-10 nm); quest'ultimo nome è dovuto al fatto che la radiazione UV in questa gamma è fortemente assorbita dall'aria e il suo studio è possibile solo nel vuoto.

Diapositiva n.3

Descrizione diapositiva:

Scoperta la radiazione ultravioletta Vicino alla radiazione ultravioletta. scienziato I.V. Ritter e inglese scienziato W. Wollaston nel 1801. Il fisico tedesco Johann Ritter (1776-1810), studiando lo spettro, scoprì che dietro il suo bordo viola si trova una regione creata da raggi invisibili all'occhio. Questi raggi influenzano alcuni composti chimici. Sotto l'influenza di questi raggi invisibili, il cloruro d'argento si decompone, i cristalli di solfuro di zinco e alcuni altri cristalli brillano.Radiazione UV sotto vuoto fino a 130 nm. Scoperto dal fisico tedesco W. Schumann (1885-1903), e fino a 25 nm. - Fisico inglese T. Lyman (1924).Il divario tra la radiazione ultravioletta del vuoto e la radiazione a raggi X fu studiato nel 1927.

Diapositiva n.4

Descrizione diapositiva:

Diapositiva n.5

Descrizione diapositiva:

Interazione della radiazione con la materia Quando la radiazione interagisce con la materia, può verificarsi la ionizzazione dei suoi atomi e l'effetto fotoelettrico. Le proprietà ottiche delle sostanze nella regione UV dello spettro differiscono significativamente dalle loro proprietà ottiche nella regione invisibile. Caratteristica è una diminuzione della trasparenza nell'I.U. (aumento del coefficiente di assorbimento) della maggior parte dei corpi trasparenti nella regione visibile. Ad esempio, il vetro comune è opaco a 320 nm. Nella regione della lunghezza d'onda più corta, solo il vetro Uviol, lo zaffiro, il fluoruro di magnesio, il quarzo, la fluorite, il fluoruro di litio (ha il limite di trasparenza più lontano - fino a 105 nm) e alcuni altri materiali sono trasparenti. Tra le sostanze gassose, i gas inerti hanno il maggiore trasparenza, il cui limite di trasparenza è determinato dall'entità del loro potenziale di ionizzazione (Ha il limite di trasparenza della lunghezza d'onda più breve - 50,4 nm.) L'aria è praticamente opaca a una lunghezza d'onda inferiore a 185 nm. a causa dell'assorbimento della radiazione UV da parte dell'ossigeno. La riflettanza di tutti i materiali (compresi i metalli) diminuisce con il diminuire della lunghezza d'onda. Ad esempio, la riflettanza dell’Al appena depositato, uno dei migliori materiali per rivestimenti riflettenti nel campo del visibile, diminuisce drasticamente a lunghezze d’onda inferiori a 90 nm. E diminuisce anche notevolmente a causa dell'ossidazione superficiale. Per proteggere la superficie dell'alluminio dall'ossidazione vengono utilizzati rivestimenti di fluoruro di litio o fluoruro di magnesio nella regione della lunghezza d'onda inferiore a 80 nm. Alcuni materiali hanno una riflettanza del 10-30% (oro, platino, radio, tungsteno, ecc.), ma ad una lunghezza d'onda inferiore a 40 nm. E la loro riflettività è ridotta all'1% o inferiore.

Diapositiva n.6

Descrizione diapositiva:

Sorgenti di radiazioni ultraviolette Le radiazioni provenienti da solidi riscaldati a temperature di ~3000K contengono una porzione notevole dello spettro continuo UV, la cui intensità aumenta con l'aumentare della temperatura. Una fonte più potente di radiazione ultravioletta è qualsiasi plasma ad alta temperatura. Per varie applicazioni della radiazione UV vengono utilizzate lampade al mercurio, allo xeno e altre a scarica di gas, una delle quali (o l'intero bulbo) è realizzata con materiali trasparenti alla radiazione UV (solitamente quarzo). Gli elettroni nell'acceleratore emettono un'intensa radiazione UV a spettro continuo. Esistono laser per la regione UV; la lunghezza d'onda più corta viene emessa da un laser che moltiplica la frequenza (lunghezza d'onda = 38 nm). Le fonti naturali di ultravioletti sono il Sole, le stelle, la nebulosa e altri oggetti spaziali. Tuttavia, solo la parte ad onda lunga della loro radiazione (lunghezza d'onda superiore a 290 nm) raggiunge la superficie terrestre. La radiazione di lunghezza d'onda più corta viene assorbita dall'atmosfera ad un'altitudine di 30-200 km, che svolge un ruolo importante nei processi atmosferici. Inoltre, la radiazione UV proveniente dalle stelle e da altri corpi cosmici, nell'intervallo 91,2-20 nm, viene quasi completamente assorbita dal vortice interstellare.

Diapositiva n.7

Descrizione diapositiva:

Ricevitori di radiazioni ultraviolette Per la registrazione delle radiazioni UV con una lunghezza d'onda di 230 nm vengono utilizzati materiali fotografici convenzionali, nella regione delle lunghezze d'onda più corte sono sensibili speciali strati fotografici a basso contenuto di gelatina. Vengono utilizzati ricevitori fotoelettrici che sfruttano la capacità della radiazione UV di provocare la ionizzazione e l'effetto fotoelettrico: fotoidi, camere a ionizzazione, contatori di fotoni, fotomoltiplicatori, ecc. È stato inoltre sviluppato un tipo speciale di fotomoltiplicatori: fotomoltiplicatori di elettroni a canale, che consentono di creare piastre a microcanali. In tali wafer, ciascuna cella è un moltiplicatore di elettroni a canale di dimensioni fino a 10 micron. Le lastre a microcanali consentono di ottenere immagini fotoelettriche nella radiazione UV e combinano i vantaggi dei metodi fotografici e fotoelettrici di registrazione della radiazione. Quando si studia la radiazione UV vengono utilizzate anche varie sostanze luminescenti che convertono la radiazione UV in radiazione visibile. Sulla base sono stati creati dispositivi per visualizzare le immagini delle radiazioni UV.

Diapositiva n.8

Descrizione diapositiva:

Effetto biologico della radiazione ultravioletta La radiazione UV viene assorbita dagli strati superiori del tessuto vegetale, della pelle umana o animale. In questo caso si verificano cambiamenti chimici nelle molecole del biopolimero: piccole dosi hanno un effetto benefico sull'uomo, attivando la sintesi della vitamina D nel corpo e provocando l'abbronzatura; migliora le proprietà immunobiologiche.Una grande dose di irradiazione UV può causare danni agli occhi, ustioni alla pelle e cancro (curabile nell'80% dei casi). Inoltre, un'eccessiva esposizione ai raggi UV indebolisce il sistema immunitario del corpo, contribuendo allo sviluppo di alcune malattie.La radiazione UV con una lunghezza d'onda inferiore a 399 nm depolimerizza gli acidi nucleici e distrugge le proteine, interrompendo i processi vitali nel corpo. Pertanto, a piccole dosi, tali radiazioni hanno un effetto battericida, distruggendo i microrganismi.

Diapositiva n.9

Descrizione diapositiva:

Applicazione della radiazione UV La radiazione degli spettri di emissione, assorbimento e riflessione nella regione UV consente di determinare la struttura elettronica di atomi, molecole, ioni e solidi. Gli spettri UV del Sole, delle stelle e delle nebulose trasportano informazioni sui processi fisici che si verificano nelle regioni calde di questi oggetti spaziali. La spettroscopia fotoelettronica si basa sull'effetto fotoelettrico causato dalla radiazione UV. Le radiazioni UV possono interrompere i legami chimici nelle molecole, dando luogo a varie reazioni fotochimiche, che sono servite come base per la fotochimica. La luminescenza sotto l'influenza della radiazione UV viene utilizzata per creare lampade fluorescenti e vernici luminose. Nell'analisi della luminescenza, rilevamento dei difetti. La radiazione UV viene utilizzata nella scienza forense e nella storia dell'arte. La capacità di varie sostanze di assorbire selettivamente la radiazione UV viene utilizzata per rilevare impurità nocive nell'atmosfera e nella microscopia UV.

Diapositiva n.10

Descrizione diapositiva:

Fatti interessanti sulla radiazione UV Lo strato principale dell'atmosfera terrestre assorbe fortemente la radiazione UV con una lunghezza d'onda inferiore a 320 nm e l'ossigeno nell'aria assorbe la radiazione UV a onde corte con una lunghezza d'onda inferiore a 185 nm. Il vetro delle finestre praticamente non trasmette radiazioni UV, poiché viene assorbito dall'ossido di ferro. Costituenti del vetro. Per questo motivo, anche in una giornata calda, non è possibile prendere il sole in una stanza con la finestra chiusa: l'occhio umano non vede la radiazione UV, poiché la cornea e il cristallino assorbono la radiazione ultravioletta. Tuttavia, le persone a cui è stato rimosso il cristallino durante un intervento di cataratta possono vedere la radiazione UV nella gamma di lunghezze d'onda di 300-350 nm, mentre la radiazione ultravioletta è visibile ad alcuni animali. Ad esempio, un piccione naviga vicino al sole anche con tempo nuvoloso.

Diapositiva 2

Raggi ultravioletti, radiazioni UV

La radiazione ultravioletta è una radiazione elettromagnetica invisibile all'occhio, che occupa la regione spettrale tra la radiazione visibile e quella dei raggi X nelle lunghezze d'onda comprese tra 400 e 10 nm. La regione della radiazione UV è convenzionalmente divisa in vicina (400-200 nm) e lontana, o del vuoto (200-10 nm); quest'ultimo nome è dovuto al fatto che la radiazione UV in questa gamma è fortemente assorbita dall'aria e il suo studio è possibile solo nel vuoto.

Diapositiva 3

Scoperta della radiazione ultravioletta

Vicino alla radiazione ultravioletta è possibile disattivare l'audio. scienziato I.V. Ritter e inglese scienziato W. Wollaston. Nel 1801 Il fisico tedesco Johann Ritter (1776-1810), studiando lo spettro, scoprì che dietro il suo bordo viola si trova una regione creata da raggi invisibili all'occhio. Questi raggi influenzano alcuni composti chimici. Sotto l'influenza di questi raggi invisibili, il cloruro d'argento si decompone, i cristalli di solfuro di zinco e alcuni altri cristalli brillano. Radiazione UV sotto vuoto fino a 130 nm. Scoperto dal fisico tedesco W. Schumann (1885-1903), e fino a 25 nm. – Fisico inglese T. Lyman (1924). Il divario tra la radiazione ultravioletta del vuoto e i raggi X fu studiato nel 1927.

Diapositiva 4

Spettro ultravioletto

Lo spettro di emissione può essere a righe (spettri di atomi isolati, ioni, molecole leggere), continuo (spettri di bremsstrahlung o radiazione di ricombinazione) o costituito da bande (spettri di molecole pesanti).

Diapositiva 5

Interazione della radiazione con la materia

Quando la radiazione interagisce con una sostanza, può verificarsi la ionizzazione dei suoi atomi e l'effetto fotoelettrico. Le proprietà ottiche delle sostanze nella regione UV dello spettro differiscono significativamente dalle loro proprietà ottiche nella regione invisibile. Caratteristica è una diminuzione della trasparenza nell'I.U. (aumento del coefficiente di assorbimento) della maggior parte dei corpi trasparenti nella regione visibile. Ad esempio, il vetro comune è opaco a 320 nm. Nella regione della lunghezza d'onda più corta, solo il vetro uviol, lo zaffiro, il fluoruro di magnesio, il quarzo, la fluorite, il fluoruro di litio (ha il limite più lontano di trasparenza - fino a 105 nm) e alcuni altri materiali sono trasparenti. Tra le sostanze gassose, i gas inerti hanno la massima trasparenza, il cui limite di trasparenza è determinato dal valore del loro potenziale di ionizzazione (He ha il limite di trasparenza della lunghezza d'onda più corta - 50,4 nm.) L'aria è quasi opaca a una lunghezza d'onda inferiore a 185 nm. dovuto all'assorbimento dei raggi UV da parte dell'ossigeno. La riflettanza di tutti i materiali (compresi i metalli) diminuisce al diminuire della lunghezza d'onda. Ad esempio, la riflettanza dell’Al appena depositato, uno dei migliori materiali per rivestimenti riflettenti nel campo del visibile, diminuisce drasticamente a lunghezze d’onda inferiori a 90 nm. E diminuisce anche notevolmente a causa dell'ossidazione superficiale. Per proteggere la superficie dell'alluminio dall'ossidazione vengono utilizzati rivestimenti di fluoruro di litio o fluoruro di magnesio. Nella regione della lunghezza d'onda inferiore a 80 nm. Alcuni materiali hanno una riflettanza del 10-30% (oro, platino, radio, tungsteno, ecc.), ma ad una lunghezza d'onda inferiore a 40 nm. E la loro riflettività è ridotta all'1% o inferiore.

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Sorgenti di radiazioni ultraviolette

La radiazione dei solidi riscaldati a temperature di ~3000K contiene una parte notevole dello spettro continuo UV, la cui intensità aumenta con l'aumentare della temperatura. Una fonte più potente di radiazione ultravioletta è qualsiasi plasma ad alta temperatura. Per varie applicazioni della radiazione UV vengono utilizzate lampade al mercurio, allo xeno e altre a scarica di gas, una delle quali (o l'intero bulbo) è realizzata con materiali trasparenti alla radiazione UV (solitamente quarzo). Gli elettroni nell'acceleratore emettono un'intensa radiazione UV a spettro continuo. Esistono laser per la regione UV; la lunghezza d'onda più corta viene emessa da un laser che moltiplica la frequenza (lunghezza d'onda = 38 nm). Le fonti naturali di radiazione ultravioletta sono il Sole, le stelle, la nebulosa e altri oggetti spaziali. Tuttavia, solo la parte ad onda lunga della loro radiazione (lunghezza d'onda superiore a 290 nm) raggiunge la superficie terrestre. La radiazione di lunghezza d'onda più corta viene assorbita dall'atmosfera ad un'altitudine di 30-200 km, che svolge un ruolo importante nei processi atmosferici. Inoltre, la radiazione UV proveniente dalle stelle e da altri corpi cosmici, nell'intervallo 91,2-20 nm, viene quasi completamente assorbita dal vortice interstellare.

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Ricevitori di radiazioni ultraviolette

Per rilevare la radiazione UV con una lunghezza d'onda di 230 nm vengono utilizzati materiali fotografici convenzionali; nella regione delle lunghezze d'onda più corte sono sensibili speciali strati fotografici a basso contenuto di gelatina. Vengono utilizzati ricevitori fotoelettrici che sfruttano la capacità della radiazione UV di provocare la ionizzazione e l'effetto fotoelettrico: fotoidi, camere a ionizzazione, contatori di fotoni, fotomoltiplicatori, ecc. È stato inoltre sviluppato un tipo speciale di fotomoltiplicatori: fotomoltiplicatori di elettroni a canale, che consentono di creare piastre a microcanali. In tali wafer, ciascuna cella è un moltiplicatore di elettroni a canale di dimensioni fino a 10 micron. Le lastre a microcanali consentono di ottenere immagini fotoelettriche nella radiazione UV e combinano i vantaggi dei metodi fotografici e fotoelettrici di registrazione della radiazione. Quando si studia la radiazione UV vengono utilizzate anche varie sostanze luminescenti che convertono la radiazione UV in radiazione visibile. Sulla base sono stati creati dispositivi per visualizzare le immagini delle radiazioni UV.

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Effetto biologico delle radiazioni ultraviolette

La radiazione UV viene assorbita dagli strati superiori del tessuto vegetale, della pelle umana o animale. In questo caso, si verificano cambiamenti chimici nelle molecole del biopolimero. Piccole dosi hanno un effetto benefico sull'uomo, attivando la sintesi della vitamina D nel corpo, oltre a provocare l'abbronzatura; migliora le proprietà immunobiologiche. Una grande dose di radiazioni UV può causare danni agli occhi, ustioni alla pelle e cancro (curabile nell'80% dei casi). Inoltre, un'eccessiva esposizione ai raggi UV indebolisce il sistema immunitario dell'organismo, contribuendo allo sviluppo di alcune malattie. Le radiazioni UV con una lunghezza d'onda inferiore a 399 nm depolimerizzano gli acidi nucleici e distruggono le proteine, interrompendo i processi vitali nel corpo. Pertanto, a piccole dosi, tali radiazioni hanno un effetto battericida, distruggendo i microrganismi.

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Applicazione della radiazione UV

La radiazione degli spettri di emissione, assorbimento e riflessione nella regione UV consente di determinare la struttura elettronica di atomi, molecole, ioni e solidi. Gli spettri UV del Sole, delle stelle e delle nebulose trasportano informazioni sui processi fisici che si verificano nelle regioni calde di questi oggetti spaziali. La spettroscopia fotoelettronica si basa sull'effetto fotoelettrico causato dalla radiazione UV. Le radiazioni UV possono interrompere i legami chimici nelle molecole, dando luogo a varie reazioni fotochimiche, che sono servite come base per la fotochimica. La luminescenza sotto l'influenza della radiazione UV viene utilizzata per creare lampade fluorescenti e vernici luminose. Nell'analisi della luminescenza, rilevamento dei difetti. La radiazione UV viene utilizzata nella scienza forense e nella storia dell'arte. La capacità di varie sostanze di assorbire selettivamente la radiazione UV viene utilizzata per rilevare impurità nocive nell'atmosfera e nella microscopia UV.

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Lo strato principale dell'atmosfera terrestre assorbe fortemente la radiazione UV con una lunghezza d'onda inferiore a 320 nm e l'ossigeno atmosferico assorbe la radiazione UV a onde corte con una lunghezza d'onda inferiore a 185 nm. Il vetro delle finestre praticamente non trasmette radiazioni UV, poiché viene assorbito dall'ossido di ferro. Costituenti del vetro. Per questo motivo anche in una giornata calda non è possibile prendere il sole in una stanza con la finestra chiusa. L'occhio umano non vede la radiazione UV perché la cornea e il cristallino assorbono la radiazione ultravioletta. Tuttavia, le persone a cui è stato rimosso il cristallino per un intervento di cataratta possono vedere la luce UV nella gamma di lunghezze d'onda di 300-350 nm. La radiazione ultravioletta è visibile ad alcuni animali. Ad esempio, un piccione naviga vicino al sole anche con tempo nuvoloso.

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