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Qu'est-ce que la lumière ultraviolette : le rayonnement UV

17.09.2017

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Lumière ultraviolette

La lumière ultraviolette est un type un rayonnement électromagnétique, qui fait briller les affiches à lumière noire, est responsable du bronzage estival et des coups de soleil. Cependant, une trop grande exposition aux rayons UV endommage les tissus vivants.

Le rayonnement électromagnétique provient du soleil et est transmis sous forme d'ondes ou de particules à différentes longueurs d'onde et fréquences. Cette large gamme de longueurs d’onde est connue sous le nom de spectre électromagnétique (EM). Le spectre est généralement divisé en sept régions par ordre de longueur d'onde décroissante et d'énergie et de fréquence croissantes. Les désignations courantes sont les ondes radio, les micro-ondes, l'infrarouge (IR), le visible, l'ultraviolet (UV), les rayons X et les rayons gamma.

La lumière ultraviolette (UV) se situe dans la plage du spectre EM comprise entre lumière visible et les rayons X. Il a des fréquences d'environ 8 × 1014 à 3 × 1016 cycles par seconde ou hertz (Hz) et des longueurs d'onde d'environ 380 nanomètres (1,5 × 10-5 pouces) à environ 10 nm (4 × 10-7 pouces). Selon « Ultraviolet Radiation » des États-Unis. Marine, les UV sont généralement divisés en trois sous-gammes :

• UVA ou proche UV (315-400 nm)
• UVB ou UV moyen (280-315 nm)
• UVC, ou UV lointain (180-280 nm)

La lumière ultraviolette possède suffisamment d’énergie pour rompre les liaisons chimiques. En raison de leurs énergies plus élevées, les photons UV peuvent provoquer une ionisation, un processus dans lequel les électrons sont retirés des atomes. Le poste vacant qui en résulte affecte Propriétés chimiques atomes et les amène à se former ou à se détruire liaisons chimiques, ce qu’ils n’auraient pas autrement. Cela peut être utile pour un traitement chimique ou peut endommager des matériaux et des tissus vivants. Ces dommages peuvent être utiles, par exemple pour désinfecter les surfaces, mais ils peuvent également être nocifs, notamment pour la peau et les yeux, qui sont les plus affectés par les rayons ultraviolets.

La plupart de la lumière naturelle et des rayons ultraviolets proviennent du soleil. Cependant, seulement 10 pour cent environ lumière du soleil est rayonnement ultraviolet, et seulement un tiers environ pénètre dans l’atmosphère lorsqu’il atteint le sol. 95 % de la lumière solaire atteint l’équateur et 5 % sont ultraviolets. Aucun UFC mesurable de radiation solaire n'atteint pas la surface de la Terre car l'ozone, l'oxygène moléculaire et la vapeur d'eau de la haute atmosphère absorbent complètement les longueurs d'onde UV les plus courtes. Cependant, « le rayonnement ultraviolet à large spectre est le plus puissant et le plus destructeur pour les êtres vivants », selon le 13e rapport sur les substances cancérogènes du NTP.

Le bronzage est une réaction à l’exposition aux rayons nocifs. En fait, le bronzage est dû à des mécanisme de défense organisme, constitué d’un pigment appelé mélanine, produit par des cellules de la peau appelées mélanocytes. La mélanine absorbe la lumière ultraviolette et la dissipe sous forme de chaleur. Lorsque le corps détecte les dommages causés par le soleil, il envoie de la mélanine aux cellules environnantes et tente de les protéger contre d’autres dommages. Le pigment assombrit la peau.

"La mélanine est un écran solaire naturel", a déclaré un professeur adjoint de dermatologie à la faculté de médecine de l'université Tufts dans une interview en 2013. Néanmoins, exposition constante la lumière ultraviolette peut supprimer les défenses de l'organisme. Lorsque cela se produit, une réaction toxique se produit, entraînant un coup de soleil. La lumière ultraviolette peut endommager l’ADN des cellules du corps. Le corps ressent cette destruction et inonde la zone de sang pour faciliter le processus de guérison. Une inflammation douloureuse se produit également. Habituellement, au cours de l’après-midi, en raison d’une surexposition au soleil, l’aspect caractéristique du homard rouge d’un coup de soleil commence à être connu et ressenti.

Parfois des cellules avec un ADN muté rayons de soleil, se transforment en cellules à problèmes qui ne meurent pas, mais continuent de se propager comme un cancer. "La lumière ultraviolette provoque des dommages aléatoires pendant le processus de réparation de l'ADN, de sorte que les cellules acquièrent la capacité d'éviter la mort", a déclaré Zhuang.

Le résultat est le cancer de la peau, la forme de cancer la plus courante. Les personnes qui contractent un coup de soleil courent un risque nettement plus élevé. Le risque d'une forme mortelle de cancer de la peau appelée mélanome double chez ceux qui ont cinq coups de soleil ou plus, selon la Skin Cancer Foundation.

Un certain nombre de sources artificielles ont été développées pour produire de la lumière ultraviolette. Selon la Society for Health Physics, "les sources artificielles comprennent les cabines de bronzage, les lumières noires, les lampes de vulcanisation, les lampes germicides, les lampes au mercure, lampes halogènes, haute intensité lampes à décharge de gaz, lampes fluorescentes et à incandescence et certains types de lasers.

L’un des moyens les plus courants de produire de la lumière ultraviolette est la transmission. courant électrique par le mercure évaporé ou un autre gaz. Ce type de lampe est couramment utilisé dans les cabines de bronzage et pour désinfecter les surfaces. Les lampes sont également utilisées dans des lampes noires, qui provoquent des peintures et des colorants fluorescents. Diodes électroluminescentes (DEL), lasers et lampes à arcégalement disponibles sous forme de sources UV dans une variété de longueurs d'onde pour les applications industrielles, médicales et de recherche.

De nombreuses substances, notamment les minéraux, les plantes, les champignons et les microbes, ainsi que les produits chimiques organiques et inorganiques, peuvent absorber la lumière ultraviolette. L'absorption fait sauter davantage les électrons du matériau haut niveauénergie. Ces électrons peuvent alors revenir à un niveau inférieur niveau d'énergie en une série d'étapes plus petites, émettant une partie de son énergie absorbée sous forme de lumière visible - fluorescence. Les matériaux utilisés comme pigments dans les peintures ou les colorants qui présentent une telle fluorescence deviennent plus brillants sous la lumière du soleil car ils absorbent la lumière ultraviolette invisible et la réémettent aux longueurs d'onde visibles. Pour cette raison, ils sont couramment utilisés pour les panneaux, les gilets de sauvetage et d'autres applications où une haute visibilité est importante.

La fluorescence peut également être utilisée pour détecter et identifier certains minéraux et matières organiques. Les sondes fluorescentes permettent aux chercheurs de détecter des composants spécifiques d'assemblages biomoléculaires complexes, tels que des cellules vivantes, avec une sensibilité et une sélectivité élégantes.

DANS lampes fluorescentes, utilisée pour l'éclairage, la lumière ultraviolette d'une longueur d'onde de 254 nm est produite avec la lumière bleue, qui est émise lorsqu'un courant électrique traverse la vapeur de mercure. Ce rayonnement ultraviolet est invisible, mais contient plus d'énergie que la lumière visible émise. L'énergie de la lumière ultraviolette est absorbée par le revêtement fluorescent à l'intérieur de la lampe fluorescente et émise sous forme de lumière visible. Des tubes similaires sans le même revêtement fluorescent émettent de la lumière ultraviolette, qui peut être utilisée pour désinfecter les surfaces puisque les effets ionisants du rayonnement UV peuvent tuer la plupart des bactéries.

Outre le soleil, il existe de nombreuses sources célestes de lumière ultraviolette. Dans l’espace, selon la NASA, de très grandes jeunes étoiles émettent la majeure partie de leur lumière dans les longueurs d’onde ultraviolettes. Étant donné que l'atmosphère terrestre bloque la plupart des rayons ultraviolets, en particulier aux longueurs d'onde plus courtes, les observations sont effectuées à haute altitude. des ballons et des télescopes orbitaux équipés de capteurs d'image et de filtres spécialisés pour l'observation dans la région UV du spectre EM.

La plupart des observations sont effectuées à l'aide de dispositifs à couplage de charge (CCD), des détecteurs conçus pour être sensibles aux photons à ondes courtes, selon Robert Patterson, professeur d'astronomie à l'Université du Missouri. Ces observations peuvent déterminer les températures de surface des étoiles les plus chaudes et révéler la présence de nuages ​​​​de gaz entre la Terre et les quasars.

Traitement du cancer avec la lumière ultraviolette

Bien que l’exposition à la lumière ultraviolette puisse entraîner un cancer de la peau, certaines affections cutanées peuvent être traitées à l’aide de la lumière ultraviolette. Dans le cadre d'une procédure appelée traitement à la lumière ultraviolette à la psoraline (PUVA), les patients prennent des médicaments ou appliquent une lotion pour rendre la peau sensible à la lumière. La lumière ultraviolette est ensuite projetée sur la peau. PUVA est utilisé pour traiter le lymphome, l'eczéma, le psoriasis et le vitiligo.

Il peut sembler contre-intuitif de traiter le cancer de la peau avec la même chose qui l'a provoqué, mais la PUVA peut être bénéfique en raison de l'effet de la lumière ultraviolette sur la production de cellules cutanées. Cela ralentit la croissance qui joue rôle important dans le développement de la maladie.

La clé de l'origine de la vie ?

Des recherches récentes suggèrent que la lumière ultraviolette pourrait avoir joué un rôle clé dans l’origine de la vie sur Terre, notamment dans l’origine de l’ARN. Dans un article publié en 2017 dans l'Astrophysics Journal, les auteurs de l'étude notent que les étoiles naines rouges ne peuvent pas émettre suffisamment de lumière ultraviolette pour lancer les processus biologiques nécessaires à la production de l'acide ribonucléique nécessaire à toute vie sur Terre. L’étude suggère également que cette découverte pourrait aider à la recherche de vie dans d’autres parties de l’univers.

La gamme ultraviolette du rayonnement électromagnétique se situe au-delà de l’extrémité violette (courte longueur d’onde) du spectre visible.

La lumière proche de l’ultraviolet provenant du Soleil traverse l’atmosphère. Il provoque le bronzage de la peau et est nécessaire à la production de vitamine D. Mais une exposition excessive peut conduire au développement d'un cancer de la peau. Les rayons UV sont nocifs pour les yeux. Il est donc impératif de porter des lunettes de sécurité sur l’eau et surtout sur la neige en montagne.

Les rayons UV plus intenses sont absorbés dans l’atmosphère par les molécules d’ozone et d’autres gaz. Il ne peut être observé que depuis l’espace et est donc appelé ultraviolet sous vide.

L’énergie des quanta ultraviolets est suffisante pour détruire les molécules biologiques, notamment l’ADN et les protéines. L'une des méthodes de destruction des microbes est basée sur cela. On pense que tant qu'il n'y aurait pas d'ozone dans l'atmosphère terrestre, qui absorbe une partie importante du rayonnement ultraviolet, la vie ne pourrait pas quitter l'eau sur terre.

La lumière ultraviolette est émise par des objets dont la température varie de plusieurs milliers à plusieurs centaines de milliers de degrés, comme les étoiles jeunes, chaudes et massives. Cependant, le rayonnement UV est absorbé par les gaz et la poussière interstellaires, de sorte que nous ne voyons souvent pas les sources elles-mêmes, mais les nuages ​​​​cosmiques qu'elles illuminent.

Des télescopes à miroir sont utilisés pour collecter le rayonnement UV, des tubes photomultiplicateurs sont utilisés pour l'enregistrement, et dans le proche UV, comme dans la lumière visible, des matrices CCD sont utilisées.

Sources

La lueur se produit lorsque des particules chargées du vent solaire entrent en collision avec des molécules de l'atmosphère de Jupiter. La plupart des particules, sous l'influence du champ magnétique de la planète, pénètrent dans l'atmosphère à proximité de ses pôles magnétiques. La lueur se produit donc dans une zone relativement petite. Des processus similaires ont lieu sur Terre et sur d'autres planètes dotées d'une atmosphère et champ magnétique. L'image a été prise par le télescope spatial Hubble.

Récepteurs

Le télescope spatial Hubble

Avis sur Sky

L'enquête a été réalisée par l'observatoire orbital ultraviolet Extreme Ultraviolet Explorer (EUVE, 1992-2001). La structure linéaire de l'image correspond au mouvement orbital du satellite et l'inhomogénéité de la luminosité des bandes individuelles est associée à des changements dans l'étalonnage de l'équipement. Les bandes noires sont des zones du ciel qui ne peuvent pas être observées. Le petit nombre de détails dans cette revue est dû au fait qu'il existe relativement peu de sources de rayonnement ultraviolet dur et qu'en outre, le rayonnement ultraviolet est diffusé par la poussière cosmique.

Application terrestre

Installation d'irradiation dosée du corps avec de la lumière proche ultraviolette pour le bronzage. Le rayonnement ultraviolet entraîne la libération de pigment mélanine dans les cellules, ce qui modifie la couleur de la peau.

Les médecins divisent la lumière ultraviolette proche en trois sections : UV-A (400–315 nm), UV-B (315–280 nm) et UV-C (280-200 nm). Les UV-A ultraviolets les plus doux stimulent la libération de mélanine stockée dans les mélanocytes – les organites cellulaires où elle est produite. Les rayons UV-B plus agressifs déclenchent la production de nouvelle mélanine et stimulent également la production de vitamine D dans la peau. Les modèles de lits de bronzage diffèrent par la puissance du rayonnement dans ces deux domaines de la gamme UV.

Sous la lumière du soleil à la surface de la Terre, jusqu'à 99 % du rayonnement ultraviolet se situe dans la région UV-A, le reste étant dans la région UV-B. Les rayonnements dans la gamme UV-C ont un effet bactéricide ; dans le spectre solaire, il est bien inférieur aux UV-A et UV-B, de plus, la majeure partie est absorbée dans l'atmosphère. Les rayons ultraviolets provoquent le dessèchement et le vieillissement de la peau et contribuent au développement du cancer. De plus, les rayonnements UV-A augmentent le risque de développer le type de cancer de la peau le plus dangereux : le mélanome.

Les rayons UV-B sont presque entièrement bloqués par les crèmes protectrices, contrairement aux UV-A qui pénètrent à travers cette protection et même partiellement à travers les vêtements. En général, on pense que de très petites doses d’UV-B sont bénéfiques pour la santé et que le reste des ultraviolets est nocif.

La lumière ultraviolette est utilisée pour déterminer l'authenticité billets de banque. Des fibres polymères avec un colorant spécial sont pressées dans des billets de banque, qui absorbent les quanta ultraviolets et émettent ensuite un rayonnement moins énergétique dans le domaine visible. Sous l'influence de la lumière ultraviolette, les fibres commencent à briller, ce qui constitue l'un des signes d'authenticité.

Le rayonnement ultraviolet du détecteur est invisible à l'œil nu ; la lueur bleue, perceptible lorsque la plupart des détecteurs fonctionnent, est due au fait que les sources ultraviolettes utilisées émettent également dans le domaine visible.

Je me souviens de la désinfection avec des lampes UV depuis mon enfance - dans les jardins d'enfants, les sanatoriums et même dans les camps d'été, il y avait des structures quelque peu effrayantes qui brillaient d'une belle lumière violette dans l'obscurité et dont les enseignants nous chassaient. Alors, qu’est-ce que le rayonnement ultraviolet exactement et pourquoi une personne en a-t-elle besoin ?

La première question à laquelle il faut répondre est peut-être ce que sont les rayons ultraviolets et comment ils fonctionnent. C'est généralement le nom donné au rayonnement électromagnétique, qui se situe dans la plage comprise entre le visible et le visible. rayonnement X. L'ultraviolet est caractérisé par une longueur d'onde de 10 à 400 nanomètres.
Il a été découvert au 19ème siècle, grâce à la découverte du rayonnement infrarouge. Ayant découvert le spectre IR, en 1801 I.V. Ritter a tourné son attention vers l’extrémité opposée du spectre lumineux lors d’expériences avec le chlorure d’argent. Et puis plusieurs scientifiques sont immédiatement arrivés à la conclusion que le rayonnement ultraviolet est hétérogène.

Aujourd'hui, il est divisé en trois groupes :

• Rayonnement UVA – proche ultraviolet ;
• UV-B – moyen ;
• UV-C - loin.

Cette division est en grande partie due à l'impact des rayons sur l'homme. La source naturelle et principale de rayonnement ultraviolet sur Terre est le Soleil. En fait, c’est de ce rayonnement dont nous nous protégeons avec des crèmes solaires. Dans ce cas, le rayonnement ultraviolet lointain est complètement absorbé par l'atmosphère terrestre et les UV-A atteignent tout juste la surface, provoquant un bronzage agréable. Et en moyenne, 10 % des UV-B provoquent ces mêmes coups de soleil, et peuvent également conduire à la formation de mutations et de maladies cutanées.

Sources artificielles le rayonnement ultraviolet est créé et utilisé en médecine, agriculture, cosmétologie et diverses institutions sanitaires. Le rayonnement ultraviolet peut être généré de plusieurs manières : par la température (lampes à incandescence), par le mouvement de gaz (lampes à gaz) ou de vapeurs métalliques (lampes au mercure). De plus, la puissance de ces sources varie de plusieurs watts, généralement de petits émetteurs mobiles, à des kilowatts. Ces derniers sont montés dans de grandes installations fixes. Les domaines d'application des rayons UV sont déterminés par leurs propriétés : la capacité à accélérer les processus chimiques et biologiques, l'effet bactéricide et la luminescence de certaines substances.

Les ultraviolets sont largement utilisés pour résoudre une grande variété de problèmes. En cosmétologie, l'utilisation des rayons UV artificiels est principalement utilisée pour le bronzage. Les solariums créent des ultraviolets A assez doux selon les normes introduites, et la part des UV-B dans les lampes de bronzage ne dépasse pas 5 %. Les psychologues modernes recommandent les solariums pour traiter la « dépression hivernale », qui est principalement causée par une carence en vitamine D, car elle se forme sous l'influence des rayons UV. Les lampes UV sont également utilisées en manucure, car c'est dans ce spectre que sèchent les vernis gel, la gomme laque et autres particulièrement résistants.

Les lampes ultraviolettes sont utilisées pour créer des photographies dans des situations inhabituelles, par exemple pour capturer des objets spatiaux invisibles à travers un télescope ordinaire.

La lumière ultraviolette est largement utilisée dans les activités expertes. Avec son aide, l'authenticité des peintures est vérifiée, car les peintures et vernis plus frais semblent plus foncés sous de tels rayons, ce qui permet d'établir l'âge réel de l'œuvre. Les médecins légistes utilisent également les rayons UV pour détecter des traces de sang sur des objets. Par ailleurs, la lumière ultraviolette est largement utilisée pour l'élaboration de scellés cachés, d'éléments de sécurité et de fils confirmant l'authenticité des documents, ainsi que dans la conception lumineuse de spectacles, d'enseignes d'établissements ou de décorations.

DANS établissements médicaux les lampes ultraviolettes sont utilisées pour la stérilisation Instruments chirurgicaux. De plus, la désinfection de l’air par rayons UV est encore très répandue. Il existe plusieurs types de tels équipements.

C'est ainsi qu'on appelle les lampes à mercure élevé et faible. basse pression, ainsi que le xénon lampes flash. L'ampoule d'une telle lampe est en verre de quartz. Le principal avantage des lampes bactéricides est leur longue durée de vie et leur capacité de travail immédiate. Environ 60 % de leurs rayons appartiennent au spectre bactéricide. Lampes à vapeur de mercure Leur fonctionnement est assez dangereux : en cas de dommages accidentels au boîtier, un nettoyage en profondeur et une démercurisation de la pièce sont nécessaires. Lampes au xénon moins dangereux s’ils sont endommagés et ont une activité bactéricide plus élevée. Les lampes germicides sont également divisées en lampes à ozone et sans ozone. Les premiers se caractérisent par la présence dans leur spectre d'une onde d'une longueur de 185 nanomètres, qui interagit avec l'oxygène de l'air et le transforme en ozone. Des concentrations élevées d'ozone sont dangereuses pour l'homme et l'utilisation de telles lampes est strictement limitée dans le temps et recommandée uniquement dans un endroit aéré. Tout cela a conduit à la création de lampes sans ozone, dont l'ampoule était recouverte d'un revêtement spécial qui ne transmettait pas d'onde de 185 nm vers l'extérieur.

Quel que soit le type, les lampes bactéricides présentent des inconvénients communs : elles fonctionnent dans des équipements complexes et coûteux, la durée de vie moyenne de l'émetteur est de 1,5 an et les lampes elles-mêmes, après extinction, doivent être stockées emballées dans une pièce séparée et éliminées. d'une manière particulière conformément à la réglementation en vigueur.

Composé d'une lampe, de réflecteurs et d'autres éléments auxiliaires. Il existe deux types de dispositifs de ce type : ouverts et fermés, selon que les rayons UV s'évanouissent ou non. Les modèles ouverts libèrent un rayonnement ultraviolet, renforcé par des réflecteurs, dans l'espace qui les entoure, capturant presque toute la pièce d'un coup s'ils sont installés au plafond ou au mur. Il est strictement interdit de traiter un local avec un tel irradiateur en présence de personnes.
Les irradiateurs fermés fonctionnent sur le principe d'un recirculateur, à l'intérieur duquel une lampe est installée, et un ventilateur aspire l'air dans l'appareil et libère l'air déjà irradié à l'extérieur. Ils sont placés sur les murs à une hauteur d'au moins 2 m du sol. Ils peuvent être utilisés en présence de personnes, mais une exposition à long terme n'est pas recommandée par le fabricant, car une partie des rayons UV peut s'évanouir.
Les inconvénients de tels dispositifs incluent l'immunité aux spores de moisissures, ainsi que toutes les difficultés de recyclage des lampes et des réglementations strictes d'utilisation en fonction du type d'émetteur.

Installations bactéricides

Un groupe d'irradiateurs combinés en un seul appareil utilisé dans une pièce est appelé installation bactéricide. Ils sont généralement assez grands et consomment beaucoup d’énergie. Le traitement de l'air avec des installations bactéricides est effectué strictement en l'absence de personnes dans la pièce et est surveillé conformément au certificat de mise en service et au journal d'enregistrement et de contrôle. Utilisé uniquement dans les institutions médicales et hygiéniques pour désinfecter l'air et l'eau.

Inconvénients de la désinfection de l'air par ultraviolets

En plus de ce qui a déjà été énuméré, l'utilisation d'émetteurs UV présente d'autres inconvénients. Tout d’abord, le rayonnement ultraviolet lui-même est dangereux pour corps humain, il peut non seulement provoquer des brûlures cutanées, mais également affecter le fonctionnement du système cardiovasculaire et est dangereux pour la rétine. De plus, il peut provoquer l'apparition d'ozone, et avec lui les symptômes désagréables inhérents à ce gaz : irritation des voies respiratoires, stimulation de l'athérosclérose, exacerbation des allergies.

L'efficacité des lampes UV est assez controversée : l'inactivation des agents pathogènes présents dans l'air par les doses autorisées de rayonnement ultraviolet ne se produit que lorsque ces parasites sont statiques. Si les micro-organismes se déplacent et interagissent avec la poussière et l'air, alors dose requise l'irradiation augmente 4 fois, ce qu'une lampe UV conventionnelle ne peut pas créer. Par conséquent, l'efficacité de l'irradiateur est calculée séparément, en tenant compte de tous les paramètres, et il est extrêmement difficile de sélectionner ceux qui conviennent pour influencer simultanément tous les types de micro-organismes.

La pénétration des rayons UV est relativement superficielle et même si les virus immobiles se trouvent sous une couche de poussière, les couches supérieures protègent les couches inférieures en réfléchissant le rayonnement ultraviolet sur elles-mêmes. Cela signifie qu'après le nettoyage, une nouvelle désinfection doit être effectuée.
Les irradiateurs UV ne peuvent pas filtrer l'air ; ils combattent uniquement les micro-organismes, gardant tous les polluants mécaniques et allergènes sous leur forme originale.

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La lumière visible et ultraviolette est transmise par divers échantillons de miroir et de verre optique jusqu'à des longueurs d'onde de 3 200 à 3 500 A ; le verre ne transmet pas de longueurs d'onde plus courtes. Le quartz fondu transmet des ondes d'une longueur de 2000 A, mais son sérieux inconvénient est sa faible résistance mécanique.

L'absorption de la lumière visible et ultraviolette correspond à des quanta d'énergie de 30 à 300 kcal/mol.

Pour la lumière visible et ultraviolette bons résultats donnent des couches métalliques transparentes de platine, rhodium, antimoine (4000 à 2000 A), déposées par évaporation sur des plaques de quartz.

Les ondes radio, la lumière infrarouge, visible et ultraviolette, les rayons X et les rayons gamma sont des ondes électromagnétiques de différentes longueurs d'onde. Planck a proposé que l'énergie du rayonnement électromagnétique soit quantifiée. L'énergie d'un quantum de rayonnement électromagnétique est proportionnelle à sa fréquence, E hv, où h est la constante de Planck, égale à 6 6262 - 10 34 J - s. L’élimination des électrons d’une surface métallique par la lumière est appelée effet photoélectrique. Un quantum de lumière s’appelle un photon. L'énergie des photons est égale à hv, où v est la fréquence onde électromagnétique. La dépendance de l'absorption de la lumière par un atome ou une molécule sur la longueur d'onde, la fréquence ou le nombre d'onde est le spectre d'absorption. L'émission de lumière correspondante par un atome ou une molécule est le spectre d'émission. Le spectre d'émission de l'hydrogène atomique est constitué de plusieurs séries de raies.

Les études d'absorption de la lumière visible et ultraviolette sont utilisées depuis longtemps pour obtenir des informations sur l'équilibre d'une solution. Cependant, comme l’absorbance d’une solution dépend d’un facteur d’intensité spécifique (coefficient d’extinction) ainsi que de la concentration de chaque espèce absorbante, l’interprétation des mesures est souvent compliquée si plusieurs complexes sont présents. La méthode de variation continue (méthode de Job) et d'autres méthodes peu fiables qui sont encore souvent utilisées pour calculer les constantes de stabilité à partir de données spectrophotométriques sont discutées de manière critique dans la Sect. Ce chapitre traite principalement de plus des méthodes précises traiter les mesures d'absorption dans les parties visibles et ultraviolettes du spectre. Ce chapitre examine également l'utilisation des domaines de spectroscopie développés plus tard et des techniques polarimétriques et magnéto-optiques étroitement liées pour étudier l'équilibre en solution.

La télomérisation sous l'influence de la lumière visible et ultraviolette, du rayonnement radioactif et des particules radioactives, procédant par un mécanisme radical, a été décrite.

La fenêtre doit être protégée de la lumière visible et ultraviolette.

Les composés organoaluminium n’absorbent généralement pas la lumière visible ou ultraviolette. Il ne fait cependant aucun doute que l'absorption peut être provoquée par l'introduction de certains substituants, par exemple des groupes aryle. Comme mentionné ci-dessus, les complexes donneur-accepteur avec les aldimines aliphatiques et cycliques (par exemple avec la benzalaniline, la pyridine et les benzopyridines) sont plus ou moins colorés. Ce colorant peut être utilisé pour diverses déterminations quantitatives.

Comme cela a été établi, l'irradiation de polymères pré-irradiés par un rayonnement 1U avec de la lumière visible et ultraviolette permettra d'obtenir Informations Complémentaires sur la nature et les propriétés des particules paramagnétiques. Il s'est avéré que les formations paramagnétiques dans les polymères absorbent la lumière dans les domaines visible et UV.

Les polycarbonates aromatiques sont très résistants à la lumière visible et ultraviolette, même en présence d'air.

Les méthodes de spectroscopie qualitative et quantitative en lumière visible et ultraviolette sont largement utilisées pour déterminer certaines vitamines, hormones et autres substances biologiquement actives.

Sur la base de l'étude des spectres d'absorption dans la lumière infrarouge, visible et ultraviolette, ainsi que de l'étude de la diffusion Raman, une molécule organique, comme mentionné ci-dessus, ne doit pas être représentée comme un système statique. Les atomes des molécules ne sont pas stationnaires, mais subissent des vibrations qui se rapprochent des harmoniques. Le degré de déviation des vibrations atomiques par rapport aux vibrations de type harmonique - ce qu'on appelle l'antiharmonicité - détermine la capacité des molécules à se désintégrer en leurs composants.

En figue. La figure 16 montre le spectrophotomètre SF-4 pour la lumière visible et ultraviolette.

Kronig a montré que dans le domaine de la lumière visible et ultraviolette, ces idées conduisent à des conséquences en matière de dispersion et d'absorption qui coïncident qualitativement avec les résultats de l'expérience.

Le concept des rayons ultraviolets a été découvert pour la première fois par un philosophe indien du XIIIe siècle dans ses travaux. L'atmosphère de la région qu'il a décrite Bhootakasha contenait des rayons violets invisibles à l’œil nu.

Peu après la découverte du rayonnement infrarouge, le physicien allemand Johann Wilhelm Ritter commença à rechercher un rayonnement à l'extrémité opposée du spectre, avec une longueur d'onde plus courte que celle du violet. En 1801, il découvrit que le chlorure d'argent, qui se décompose plus rapidement lorsqu'il est exposé à la lumière, se décompose sous l'influence d'un rayonnement invisible en dehors de la région violette du spectre. Chlorure d'argent blanc en quelques minutes, il s'assombrit à la lumière. Différentes parties du spectre ont des effets différents sur le taux d’assombrissement. Cela se produit le plus rapidement devant la région violette du spectre. De nombreux scientifiques, dont Ritter, ont alors convenu que la lumière se compose de trois composants distincts : un composant oxydatif ou thermique (infrarouge), un composant illuminant (lumière visible) et un composant réducteur (ultraviolet). À cette époque, le rayonnement ultraviolet était également appelé rayonnement actinique. Idées sur l'unité de trois diverses pièces spectre n'ont été exprimés pour la première fois qu'en 1842 dans les œuvres d'Alexander Becquerel, Macedonio Melloni et d'autres.

Sous-types

Dégradation des polymères et des colorants

Champ d'application

Lumière noire

Analyse chimique

spectrométrie UV

La spectrophotométrie UV consiste à irradier une substance avec un rayonnement UV monochromatique dont la longueur d'onde change avec le temps. Substance dans divers degrés absorbe le rayonnement UV de différentes longueurs d'onde. Un graphique dont l'axe des ordonnées montre la quantité de rayonnement transmis ou réfléchi et l'axe des abscisses la longueur d'onde forme un spectre. Les spectres sont uniques pour chaque substance, ce qui constitue la base de l'identification des substances individuelles dans un mélange, ainsi que de leur mesure quantitative.

Analyse minérale

De nombreux minéraux contiennent des substances qui, lorsqu’elles sont éclairées par la lumière ultraviolette, commencent à émettre de la lumière visible. Chaque impureté brille à sa manière, ce qui permet de déterminer la composition d'un minéral donné par la nature de la lueur. A. A. Malakhov dans son livre « Intéressant sur la géologie » (Moscou, « Jeune Garde », 1969, 240 pp) en parle ainsi : « Une lueur inhabituelle de minéraux est provoquée par la cathode, les ultraviolets et les rayons X. Dans le monde de la pierre morte, les minéraux qui s'illuminent et brillent le plus sont ceux qui, une fois dans la zone de lumière ultraviolette, révèlent les plus petites impuretés d'uranium ou de manganèse incluses dans la roche. De nombreux autres minéraux qui ne contiennent aucune impureté présentent également une étrange couleur « surnaturelle ». J'ai passé toute la journée au laboratoire, où j'ai observé la lueur luminescente des minéraux. La calcite incolore ordinaire s'est miraculeusement colorée sous l'influence de différentes sources Sveta. Les rayons cathodiques rendaient le cristal rouge rubis et, sous la lumière ultraviolette, il s'éclairait de tons rouge cramoisi. Les deux minéraux, la fluorine et le zircon, étaient impossibles à distinguer aux rayons X. Les deux étaient verts. Mais dès que la lumière cathodique a été connectée, la fluorine est devenue violette et le zircon est devenu jaune citron. (p. 11).

Analyse chromatographique qualitative

Les chromatogrammes obtenus par CCM sont souvent visualisés sous lumière ultraviolette, ce qui permet d'identifier un certain nombre de substances organiques par leur couleur d'éclat et leur indice de rétention.

Attraper des insectes

Le rayonnement ultraviolet est souvent utilisé pour capturer des insectes avec de la lumière (souvent en combinaison avec des lampes émettant dans la partie visible du spectre). Cela est dû au fait que chez la plupart des insectes, le domaine visible est décalé, par rapport à la vision humaine, vers la partie des ondes courtes du spectre : les insectes ne voient pas ce que les humains perçoivent comme rouge, mais voient la douce lumière ultraviolette.

Bronzage artificiel et « Soleil des montagnes »

À certaines doses, le bronzage artificiel peut améliorer la condition et apparence peau humaine, favorise la formation de vitamine D. Les fotaria sont actuellement populaires, souvent appelées solariums dans la vie de tous les jours.

Ultraviolet en restauration

L'un des principaux outils des experts est le rayonnement ultraviolet, X et infrarouge. Rayons ultraviolets vous permettent de déterminer le vieillissement du film de vernis - un vernis plus frais paraît plus foncé à la lumière ultraviolette. A la lumière d'un grand laboratoire lampe ultraviolette les zones restaurées et les signatures artisanales apparaissent dans des endroits plus sombres. Rayons X sont retenus par les éléments les plus lourds. DANS corps humain Il s'agit de tissu osseux, et sur la photo, c'est du badigeon. La base du blanc est dans la plupart des cas le plomb : au 19ème siècle, le zinc a commencé à être utilisé et au 20ème siècle, le titane. Ce sont tous des métaux lourds. En fin de compte, sur film, nous obtenons une image de la sous-couche blanchie à la chaux. La sous-couche est « l’écriture » individuelle de l’artiste, un élément de sa propre technique unique. Pour analyser la sous-couche, une base de données de photographies aux rayons X de peintures de grands maîtres est utilisée. Ces photographies sont également utilisées pour déterminer l’authenticité d’un tableau.

Remarques

1. Processus ISO 21348 pour la détermination des irradiations solaires. Archivé de l'original le 23 juin 2012.
2. Bobukh, Evgeny Sur la vision animale. Archivé de l'original le 7 novembre 2012. Récupéré le 6 novembre 2012.
3. Encyclopédie soviétique
4. V.K. Popov // UFN. - 1985. - T. 147. - P. 587-604.
5. A. K. Shuaibov, V. S. Shevera Laser ultraviolet à azote à 337,1 nm en mode répétition fréquente // Journal physique ukrainien. - 1977. - T. 22. - N° 1. - P. 157-158.
6. A. G. Molchanov