[ незарегистрированный пользователь ]
  Учебники   Проверялки   Рассуждалки   Тестилки   Задачки   Вычислялки   Лабораторки  

Факультативы по темам:     01   02   03   04   05   06   07   08   09   10   11   12   13   14   15

      Тема 11. Колебательные и волновые явления    

 

( «««   »»» )
 
  Применения ультрафиолетового излучения

 

Ультрафиолетовое излучение – это невидимое глазом электромагнитное излучение, располагающееся на спектре между видимым и рентгеновским излучениями. Область ультрафиолетового излучения условно делится на ближнюю (400-200 нм) и дальнюю или вакуумную (200-10 нм); последнее название обусловлено тем, что ультрафиолетовое излучение этого участка поглощается воздухом, и его исследование проводят внутри вакуума.

Ближнее ультрафиолетовое излучение (то есть наиболее близкое к видимому) было открыто в 1801 г. немецким учёным И.Риттером и, независимо от него, английским учёным У.Волластоном по действию этого излучения на фотоплёнку. Дальнее ультрафиолетовое излучение обнаружено немецким учёным В.Шуманом при помощи построенного им вакуумного спектрографа (прибора для фотографирования спектров) с флюоритовой призмой и безжелатиновыми фотоплёнками в 1901 г.

      Здесь должен быть рисунок

Излучение накалённых до 3000 градусов твёрдых тел (это, например, спираль мощной электрической лампы) содержит заметную долю ультрафиолетового излучения, интенсивность которого растёт с увеличением температуры. Более мощное ультрафиолетовое излучение испускает светящееся русло электрического тока в газе: например, молния или электрическая дуга между двумя электродами (см. фото). Солнце, звёзды, туманности и другие космические объекты также являются источниками ультрафиолетового излучения. Однако лишь длинноволновая часть их ультрафиолетового излучения достигает земной поверхности. Коротковолновое излучение поглощается атмосферой на высоте 30-200 км от поверхности Земли, вызывая ионизацию воздуха.

      Здесь должен быть рисунок

Для различных применений УФ-излучения промышленность выпускает ртутные, водородные, ксеноновые и другие газоразрядные лампы, баллоны которых изготавливают из прозрачных для ультрафиолетового излучения материалов, чаще всего из кварца. Эти лампы могут быть ручными, мощностью несколько ватт (см. фото) или промышленными, мощностью до киловатта.

Применение УФ-излучения обусловлено его главными свойствами: высокой химической активностью (ускоряет протекание химических реакций и биологических процессов), бактерицидным действием (способностью убивать микроорганизмы), способностью вызывать люминесценцию веществ (их свечение с различной окраской испускаемого света). Рассмотрим это подробнее.

 
 

 
 

 
 

 
 
 

Под воздействием УФ излучения засвечивается фотоплёнка, что позволяет например, делать фотографии космических объектов, невидимых в обычные телескопы. Многие пластмассы, используемые в товарах народного потребления, разрушаются под действием УФ света, поэтому для предотвращения этого в них приходится добавлять особые вещества. Умереные дозы УФ излучения (Солнца или специальных ламп, например, в соляриях) способствуют образованию в нашей коже витамина D, а также других веществ, например, серотонина (гормона хорошего настроения) влияющих на тонус и жизнедеятельность организма. Чрезмерное действие УФ на кожу приводит к её ожогам, ускоряет старение.

      Здесь должен быть рисунок

Ультрафиолетовые лампы способны убивать бактерии и микроорганизмы, поэтому «кварцевые» лампы широко применяют для дезинфекции воздуха в местах массового скопления людей: больницах, учебных заведениях, вокзалах, метро и др. Ультрафиолетовые лампы широко применяются для обеззараживания воды и хирургических инструментов в медицинских учреждениях. Метод дезинфекции с использованием УФ излучения доказал свою эффективность для очистки воды от микроорганизмов и вирусов без ухудшения вкуса и запаха воды. УФ излучение широко используется на предприятиях пищевой промышленности (цеха мясной, рыбной, хлебопекарной и иных видов продукции, продовольственные базы, склады, хранилища и т.п.) для обеззараживания воздуха и поверхностей.

Ультрафиолетовые лучи – один из главных инструментов экспертов картин и других художественных произведений: более свежие лаки и краски в ультрафиолете выглядят темнее, пятнами проступают отреставрированные участки и кустарно сделанные подписи. Эксперты-криминалисты с помощью ультрафиолета обнаруживают следы крови на одежде и предметах быта, а также следы особой краски на руках взяточников, которой метят купюры, передаваемые им в ходе раскрытия преступлений. УФ лучи, воздействуя на освещаемые объекты, вызывают их люминесценцию (холодное свечение).

      Здесь должен быть рисунок

Для защиты документов от подделки их часто снабжают особыми метками, которые видны только при ультрафиолетовом освещении. Большинство паспортов, а также банкноты различных стран содержат защитные элементы в виде краски или нитей, люминесцирующих в ультрафиолете.

Ультрафиолетовое излучение используется и в развлекательных целях: для создания световых эффектов на сцене театра, в баре, на дискотеке. Используется УФ-лампа из чёрного стекла, создающая эффект сказочности. Саму лампу не видно, но все белые ткани, бумага и другие предметы холодно-белых цветов, особые флуоресцентные надписи резко выделяются и создают непривычный ракурс даже в знакомых помещениях.


(C) 2011. Краюхина Татьяна Евгеньевна (Нижегородская область, г. Сергач)

 
 

 
 

Физика.ru   •   Клуб для учителей физики, учащихся 7-9 классов и их родителей