Menu
DomovMake-up

Zdroje infračerveného a ultrafialového záření. Vliv ultrafialového záření na kůži

co je světlo?

Sluneční světlo proniká do horních vrstev atmosféry s výkonem asi jeden kilowatt na metr čtvereční. Všechny životní procesy na naší planetě se dávají do pohybu díky této energii. Světlo je elektromagnetické záření, jeho podstata je založena na elektromagnetických polích zvaných fotony. Fotony světla se vyznačují různými energetickými hladinami a vlnovými délkami, vyjádřenými v nanometrech (nm). Nejznámější vlnové délky jsou viditelné. Každá vlnová délka je reprezentována určitou barvou. Například Slunce je žluté, protože nejsilnější záření ve viditelné oblasti spektra je žluté.

Mimo viditelné světlo však existují i ​​jiné vlny. Všechny se nazývají elektromagnetické spektrum. Nejsilnější částí spektra je gama záření, následuje rentgenové záření, ultrafialové světlo a teprve poté viditelné světlo, které zaujímá malou část elektromagnetického spektra a nachází se mezi ultrafialovým a infračerveným světlem. Každý zná infračervené světlo jako tepelné záření. Spektrum zahrnuje mikrovlny a končí rádiovými vlnami, slabšími fotony. Pro zvířata je největším přínosem ultrafialové, viditelné a infračervené světlo.

Viditelné světlo.

Kromě osvětlení, na které jsme zvyklí, má světlo také důležitou funkci regulace délky denního světla. Spektrum viditelného světla se pohybuje od 390 do 700 nm. Právě to zaznamená oko a barva závisí na vlnové délce. Index podání barev (CRI) ukazuje schopnost světelného zdroje osvětlit objekt ve srovnání s přirozeným slunečním světlem pořízeným při 100 CRI. Umělé zdroje světla s hodnotou CRI větší než 95 jsou považovány za světlo s plným spektrem, schopné osvětlovat předměty stejným způsobem jako přirozené světlo. Další důležitou charakteristikou pro určení barvy vyzařovaného světla je barevná teplota, měřená v Kelvinech (K).

Čím vyšší je teplota barev, tím bohatší je modrý odstín (7000 K a více). Při nízkých teplotách barev má světlo nažloutlý odstín, jako jsou žárovky pro domácnost (2400 K).

Průměrná teplota denního světla je asi 5600 K, může se lišit od minima 2000 K při západu slunce do 18000 K při zatažené obloze. Aby se životní podmínky zvířat co nejvíce přiblížily přirozeným, je nutné do výběhů umístit lampy s maximálním indexem podání barev CRI a barevnou teplotou cca 6000K. Tropickým rostlinám musí být poskytnuto světlo o vlnových délkách v rozsahu používaném pro fotosyntézu. Během tohoto procesu rostliny využívají světelnou energii k výrobě cukrů, „přirozeného paliva“ pro všechny živé organismy. Osvětlení v rozsahu 400-450 nm podporuje růst a reprodukci rostlin.

Ultrafialové záření

Ultrafialové světlo neboli UV záření zaujímá velký podíl elektromagnetického záření a je na hranici s viditelným světlem.

Ultrafialové záření je rozděleno do 3 skupin v závislosti na vlnové délce:

  • . UVA je dlouhovlnné ultrafialové záření A, v rozsahu od 290 do 320 nm, a je důležité pro plazy.
  • . UVB - střední vlna ultrafialového záření B, rozsah od 290 do 320 nm, je nejvýznamnější pro plazy.
  • . UVC - krátkovlnné ultrafialové C, rozsah od 180 do 290 nm, je nebezpečné pro všechny živé organismy (ultrafialová sterilizace).

Bylo prokázáno, že ultrafialové A (UVA) světlo ovlivňuje chuť k jídlu, zbarvení, chování a reprodukční funkce zvířat. Plazi a obojživelníci vidí v oblasti UVA (320-400 nm), takže to ovlivňuje, jak vnímají svět kolem sebe. Pod vlivem tohoto záření bude barva jídla nebo jiného zvířete vypadat jinak, než jak je vnímá lidské oko. Signalizace pomocí částí těla (např. Anolis sp.) nebo změna barvy kůže (např. Chameleon sp.) je běžná u plazů a obojživelníků, a pokud UVA záření chybí, nemusí být tyto signály zvířaty správně vnímány. Přítomnost ultrafialového záření A hraje důležitou roli při chovu a chovu zvířat.

Ultrafialové záření B je v rozsahu vlnových délek 290-320 nm. V přirozených podmínkách plazi syntetizují vitamín D3 pod vlivem UVB slunečního záření. Vitamin D3 je zase nezbytný pro vstřebávání vápníku zvířaty. Na kůži UVB reaguje s prekurzorem vitaminu D, 7-dehydrocholesterolem. Vlivem teploty a speciálních kožních mechanismů se provitamin D3 přeměňuje na vitamín D3. Játra a ledviny přeměňují vitamín D3 na jeho aktivní formu, hormon (1,25-dihydroxid vitamín D), který reguluje metabolismus vápníku.

Masožraví a všežraví plazi získávají velké množství esenciálního vitamínu D3 z potravy. Rostlinná strava neobsahuje D3 (cholekalceferol), obsahuje však D2 (ergokalceferol), který je méně účinný v metabolismu vápníku. Právě z tohoto důvodu jsou býložraví plazi více závislí na kvalitě osvětlení než masožraví.

Nedostatek vitaminu D3 rychle vede k poruchám metabolismu v kostních tkáních zvířat. Při takových metabolických poruchách mohou patologické změny postihnout nejen kostní tkáň, ale i jiné orgánové systémy. Vnější projevy poruch mohou zahrnovat otoky, letargii, odmítání potravy a nesprávný vývoj kostí a krunýřů u želv. Při zjištění takových příznaků je nutné zajistit zvířeti nejen zdroj UVB záření, ale také přidat do stravy potravu či vápníkové doplňky. Nejsou to však pouze mláďata, která jsou náchylná k takovým problémům, nejsou-li řádně udržováni dospělí a vejcorodé samice, které jsou při absenci UVB záření rovněž ohroženy.

Infračervené světlo

Přirozená ektotermie plazů a obojživelníků (chladnokrevnost) zdůrazňuje význam infračerveného záření (tepla) pro termoregulaci. Rozsah infračerveného spektra je v segmentu, který není lidským okem viditelný, ale je zřetelně cítit teplem na kůži. Slunce vyzařuje většinu své energie v infračervené části spektra. Pro plazy, kteří jsou aktivní především během denního světla, jsou nejlepším zdrojem termoregulace speciální výhřevné lampy, které vyzařují velké množství infračerveného světla (+700 nm).

Intenzita světla

Klima Země je dáno množstvím sluneční energie dopadající na její povrch. Intenzitu světla ovlivňuje mnoho faktorů, jako je ozónová vrstva, geografická poloha, oblačnost, vlhkost vzduchu a nadmořská výška vzhledem k hladině moře. Množství světla dopadajícího na povrch se nazývá osvětlení a měří se v lumenech na metr čtvereční neboli luxech. Osvětlení na přímém slunci je asi 100 000 luxů. Typicky se denní osvětlení procházející mraky pohybuje od 5 000 do 10 000 luxů, v noci z Měsíce je to pouze 0,23 luxu. Na tyto hodnoty má vliv i hustá vegetace v tropických lesích.

Ultrafialové záření se měří v mikrowattech na centimetr čtvereční (µW/sm2). Jeho množství se na různých pólech značně liší a zvyšuje se, jak se blíží k rovníku. Množství UVB záření v poledne na rovníku je přibližně 270 µW/sm2 Tato hodnota klesá se západem slunce a také se zvyšuje s úsvitem. Zvířata se ve svém přirozeném prostředí opalují hlavně ráno a při západu slunce, zbytek času tráví ve svých úkrytech, norách nebo v kořenech stromů. V tropických lesích může jen malá část přímého slunečního záření proniknout hustou vegetací do spodních vrstev a dosáhnout povrchu země.

Úroveň ultrafialového záření a světla v prostředí plazů a obojživelníků se může lišit v závislosti na řadě faktorů:

Habitat:

V oblastech tropických pralesů je mnohem více stínu než v poušti. V hustých lesích má hodnota UV záření široký rozsah; svrchní vrstvy lesa dostávají mnohem více přímého slunečního záření než lesní půda. V pouštních a stepních zónách prakticky neexistují žádné přirozené úkryty před přímým slunečním zářením a účinek záření lze zesílit odrazem od povrchu. V horských oblastech jsou údolí, kam může sluneční světlo proniknout jen na několik hodin denně.

Denní zvířata jsou aktivnější během denního světla a dostávají více UV záření než noční druhy. Ani oni ale netráví celý den na přímém slunci. Mnoho druhů se kryje během nejteplejší části dne. Opalování je omezeno na časné ráno a večer. V různých klimatických pásmech se mohou denní cykly aktivity plazů lišit. Některé druhy nočních zvířat se přes den vyhřívají na slunci za účelem termoregulace.

Zeměpisná šířka:

Ultrafialové záření je nejintenzivnější na rovníku, kde se Slunce nachází v nejkratší vzdálenosti od zemského povrchu a jeho paprsky procházejí atmosférou nejkratší vzdálenost. Tloušťka ozonové vrstvy v tropech je přirozeně tenčí než ve středních zeměpisných šířkách, takže ozón pohltí méně UV záření. Polární šířky jsou dále od Slunce a těch pár ultrafialových paprsků je nuceno procházet vrstvami bohatými na ozón s většími ztrátami.

Nadmořská výška:

Intenzita UV záření roste s nadmořskou výškou, jak se zmenšuje tloušťka atmosféry, která pohlcuje sluneční paprsky.

Povětrnostní podmínky:

Oblaka hrají hlavní roli jako filtr pro ultrafialové paprsky směřující k zemskému povrchu. V závislosti na tloušťce a tvaru jsou schopny absorbovat až 35 - 85 % energie slunečního záření. Ale i když úplně zakryjí oblohu, mraky nebudou blokovat přístup paprsků k povrchu Země.

Odraz:

Některé povrchy, jako je písek (12 %), tráva (10 %) nebo voda (5 %), jsou schopny odrážet ultrafialové záření, které na ně dopadá. V takových lokalitách může být intenzita UV záření výrazně vyšší, než se očekávalo, a to i ve stínu.

Ozón:

Ozonová vrstva pohlcuje část ultrafialového záření ze Slunce, které směřovalo na zemský povrch. Tloušťka ozonové vrstvy se v průběhu roku mění a neustále se pohybuje.

Na těle.

Ultrafialové záření.

Ultrafialové záření je část slunečního záření o vlnové délce mezi 10 a 400 nm.

Ultrafialové paprsky o vlnových délkách od 10 do 290 nm na zemský povrch nedopadají. Vlastnosti ultrafialového záření na různých vlnových délkách nejsou stejné. Nejkratší vlny (od 10 do 200 nm) jsou svým účinkem blízké ionizujícímu záření. Tato oblast byla pojmenována ozonizace. Energie ultrafialového záření o vlnové délce od 200 do 400 nm nestačí k excitaci atomů; fotochemické reakce.

Pro nás má největší význam část spektra od 200 do 400 nm. Tato zóna je rozdělena na

kraj C - od 200 do 280 nm

oblast B - od 280 do 320 nm

oblast A- od 320 do 400 nm

Oblast C volal baktericidní. Převládajícím účinkem ultrafialového záření v této oblasti je jeho baktericidní účinek, který se hojně využívá k dezinfekci vody, vzduchu atd. Oblasti B a A mají také baktericidní účinek, ale v mnohem menší míře.

Oblast B volal erytém, protože pod vlivem ultrafialového záření v této oblasti dochází k erytému. V oblasti B je to také velmi výrazné vitaminotvorný účinek. Oblast s vlnovou délkou od 265 do 315 nm má nejsilnější vitaminotvorný účinek.

Oblast A dostal jméno opálený. Pod vlivem ultrafialového záření v této oblasti dochází k opalování - tvorbě melaninu, což je ochranná reakce těla.

Role UFI velmi velký. Zvyšuje tonus těla, duševní a fyzickou výkonnost, odolnost vůči infekcím, stimuluje činnost žláz s vnitřní sekrecí, krvetvorbu.

Pod vlivem ultrafialového záření se tvoří vitamín D, histamin, tkáňové hormony, pigmenty.

Nedostatek ultrafialového záření nepříznivě ovlivňuje tělo a může vést k:

1. Křivice u dětí

2. Snížení obecné imunologické reaktivity

3. Snížená duševní a fyzická výkonnost

4. Zvýšený výskyt

5. Zhoršený metabolismus vápníku (v důsledku nedostatku vitaminu D) - osteoporóza, osteomalacie, kazy

Neměli bychom však zapomínat na negativní účinky ultrafialového záření, kterému je v poslední době věnována velká pozornost.

Negativní účinky nadměrné expozice:

1. Exacerbace řady chronických onemocnění. Proto nelze opalování doporučit u nemocí jako je tuberkulóza, revmatismus, žaludeční a dvanáctníkové vředy, kardiovaskulární onemocnění a všechny typy nádorových procesů.

2. Role ultrafialového záření ve vývoji byla prokázána rakovina kůže, zejména melanomy

3. Možná vznik nedostatku některé aromatické aminokyseliny - tyrosin, fenylalanin, dále vitamin C a vitamin PP, které se podílejí na syntéze melaninu

4. Množství se zvyšuje peroxidové sloučeniny, což vede k nadměrné konzumaci bílkovin a železa a tvorbě radiomimetika - sloučeniny s mutagenními účinky.

5. Možný výskyt fotochemické popálení v případě, kdy se ochranný pigment nestihne vytvořit. Fotochemické popálení je charakterizováno horečkou, bolestí hlavy a malátností.

6. Nadměrné vystavení ultrafialovému záření může způsobit fotooftalmie - zánět spojivek, doprovázený zarudnutím, pocitem písku v očích, pálením, slzením, světloplachostí a někdy dočasnou ztrátou zraku. Fotooftalmie je možná nejen pod vlivem přímého, ale i odraženého a rozptýleného světla a lze ji pozorovat u horolezců, lyžařů, elektrických svářečů, na fotografických sálech, operačních sálech. V průmyslových podmínkách (například svářeči), kdy je rohovka poškozena intenzivním ultrafialovým zářením, může vzniknout šedý zákal.

7. Fotosenzitivita - zvýšená citlivost na ultrafialové záření, která se projevuje fotoalergickými reakcemi, jako je kopřivka, dermatitida, ekzém. Aby k fotosenzibilizaci došlo, je zpravidla nezbytná přítomnost jak exogenních, tak endogenních faktorů. Endogenní faktory zahrnují onemocnění štítné žlázy, slinivky břišní, jater a enzymové dráhy vedoucí k akumulaci porfyrinů, mastných kyselin a bilirubinu. Exogenní faktory - různá chemická činidla - dehet, asfalt, kreosotový olej, paliva a maziva, barviva (akridin, kreosot).

Infračervené záření.

Infračervené záření je součástí slunečního záření v rozsahu vlnových délek od 670 do 3400 nm.

Infračervené studium má především tepelný efekt. Kromě toho byla nyní prokázána řada biologických účinků.

Tepelný efekt je určen především vlnovou délkou. Dlouhá vlna část infračerveného záření (více než 1400 nm) je zadržována povrchovými vrstvami kůže, díky čemuž se zahřívají a objevuje se pocit pálení. Díky tomuto efektu se nazývá dlouhovlnná část záření "spalující paprsky"Na Při dostatečné intenzitě záření je možný erytém a popáleniny.

KrátkovlnnýČást záření proniká tkání do hloubky asi 3 cm, v důsledku čehož může způsobit zahřívání tkáně včetně mozkových blan. Právě vliv krátkovlnného infračerveného záření způsobuje takový jev, jako je úpal. Navíc způsobuje přehřívání a zakalení čočky, což vede k rozvoji šedého zákalu.

Obecné reakce v reakci na působení infračerveného záření se vyznačují hyperemií, zvýšenou výměnou plynů, zvýšenou vylučovací funkcí ledvin a změnami funkčního stavu nervového systému.

  • Infračervené záření- elektromagnetické záření, s frekvencí v rozsahu od 3*10^11 do 3,75*10^14 Hz.

Tento typ záření je vlastní všem zahřátým tělesům. Tělo vyzařuje infračervené záření, i když nesvítí. Například každý dům nebo byt má radiátory pro vytápění. Vyzařují infračervené záření, i když ho nevidíme. V důsledku toho se okolní těla v domě zahřívají.

Infračervené vlny se někdy také nazývají tepelné vlny. Infračervené vlny lidské oko nevnímá, protože vlnová délka infračervených vln je delší než vlnová délka červeného světla.

Rozsah použití infračervené záření je velmi široké. Infračervené záření se často používá k sušení zeleniny, ovoce, různých barev a laků atd. Existují zařízení, která umožňují přeměnit neviditelné infračervené záření na záření viditelné. Vyrábějí se dalekohledy, které vidí infračervené záření; s jejich pomocí můžete vidět ve tmě.

Ultrafialové záření

  • Ultrafialové záření- elektromagnetické záření, s frekvencí v rozsahu od 8*10^14 do 3*10^16 Hz.

Vlnová délka se pohybuje od 10 do 380 mikronů. Ultrafialové záření také není viditelné pouhým lidským okem. Pro detekci ultrafialového záření musíte mít speciální obrazovku, která bude potažena luminiscenční látkou. Pokud ultrafialové paprsky dopadnou na takovou obrazovku, začne v místě kontaktu zářit.

Ultrafialové paprsky mají velmi vysoká chemická aktivita. Pokud promítnete spektrum na fotografický papír v zatemněné místnosti, pak po vyvolání papír za fialovým koncem spektra ztmavne více než ve viditelné oblasti spektra.

Jak bylo uvedeno výše, ultrafialové paprsky jsou neviditelné. Ale zároveň mají destruktivní účinek na kůži a sítnici očí. Bez oblečení a tmavých brýlí nemůžete například dlouho zůstat vysoko v horách, protože ultrafialové paprsky směrované ze Slunce nejsou v atmosféře naší planety dostatečně absorbovány. I běžné brýle dokážou ochránit oči před škodlivým ultrafialovým zářením – sklo ultrafialové paprsky velmi silně pohlcuje.

Nicméně, v malých dávkách, ultrafialové paprsky dokonce užitečné. Ovlivňují centrální nervový systém a stimulují řadu důležitých životních funkcí. Pod jejich vlivem se na kůži objeví ochranný pigment - opálení. Tyto paprsky mimo jiné zabíjejí různé patogenní bakterie. K tomuto účelu se nejčastěji používají v lékařství.

Sluneční energie se skládá z elektromagnetických vln, které jsou rozděleny do několika částí spektra:

  • Rentgenové záření - s nejkratší vlnovou délkou (pod 2 nm);
  • Vlnová délka ultrafialového záření je od 2 do 400 nm;
  • viditelná část světla, která je zachycena okem lidí a zvířat (400-750 nm);
  • teplý oxidační (nad 750 nm).

Každá část má své vlastní uplatnění a má velký význam v životě planety a veškeré její biomasy. Podíváme se, co jsou paprsky v rozsahu od 2 do 400 nm, kde se využívají a jakou roli hrají v životě lidí.

Historie objevu UV záření

První zmínky pocházejí již ze 13. století v popisech jednoho filozofa z Indie. Psal o fialovém světle neviditelném pro oko, které objevil. Tehdejší technické možnosti však zjevně nestačily na to, aby to bylo možné experimentálně potvrdit a podrobně prostudovat.

Toho dosáhl o pět století později fyzik z Německa Ritter. Byl to on, kdo provedl pokusy s chloridem stříbrným na jeho rozkladu pod vlivem elektromagnetického záření. Vědec viděl, že tento proces probíhá rychleji ne v oblasti světla, která již byla v té době objevena a nazývaná infračervená, ale v opačné oblasti. Ukázalo se, že jde o novou oblast, která dosud nebyla prozkoumána.

Tak bylo v roce 1842 objeveno ultrafialové záření, jehož vlastnosti a aplikace byly následně podrobeny pečlivé analýze a studiu různých vědců. Velkou měrou k tomu přispěli lidé jako Alexander Becquerel, Warshawer, Danzig, Macedonio Melloni, Frank, Parfenov, Galanin a další.

Obecná charakteristika

Jaká je dnes tak rozšířená aplikace v různých odvětvích lidské činnosti? Za prvé je třeba poznamenat, že toto světlo se objevuje pouze při velmi vysokých teplotách od 1500 do 2000 °C. Právě v tomto rozmezí dosahuje UV záření své maximální aktivity.

Svou fyzikální podstatou se jedná o elektromagnetické vlnění, jehož délka se pohybuje v dosti širokém rozmezí – od 10 (někdy od 2) do 400 nm. Celý rozsah tohoto záření je konvenčně rozdělen do dvou oblastí:

  1. Blízké spektrum. Na Zemi se dostává přes atmosféru a ozónovou vrstvu ze Slunce. Vlnová délka - 380-200 nm.
  2. Vzdálená (vakuová). Aktivně absorbován ozonem, vzdušným kyslíkem a složkami atmosféry. Dá se prozkoumat pouze pomocí speciálních vakuových zařízení, proto dostal své jméno. Vlnová délka - 200-2 nm.

Existuje klasifikace typů, které mají ultrafialové záření. Každý z nich najde vlastnosti a uplatnění.

  1. U.
  2. Další.
  3. Extrémní.
  4. Průměrný.
  5. Vakuum.
  6. Dlouhovlnné černé světlo (UV-A).
  7. Krátkovlnný germicidní (UV-C).
  8. Středové vlny UV-B.

Vlnová délka ultrafialového záření je pro každý typ jiná, ale všechny jsou v obecných mezích, které již byly nastíněny dříve.

Zajímavé je UV-A, neboli tzv. černé světlo. Faktem je, že toto spektrum má vlnovou délku od 400-315 nm. To je na hranici viditelného světla, které je lidské oko schopné detekovat. Proto je takové záření, procházející určitými předměty nebo tkáněmi, schopné přejít do oblasti viditelného fialového světla a lidé jej rozlišují jako černý, tmavě modrý nebo tmavě fialový odstín.

Spektra produkovaná zdroji ultrafialového záření mohou být tří typů:

  • vládl;
  • spojitý;
  • molekulární (pás).

První jsou charakteristické pro atomy, ionty a plyny. Druhá skupina je pro rekombinaci, brzdné záření. Se zdroji třetího typu se nejčastěji setkáváme při studiu zředěných molekulárních plynů.

Zdroje ultrafialového záření

Hlavní zdroje UV záření spadají do tří širokých kategorií:

  • přírodní nebo přírodní;
  • umělý, umělý;
  • laser

Do první skupiny patří jediný typ koncentrátoru a zářiče – Slunce. Je to nebeské těleso, které poskytuje nejsilnější náboj tohoto typu vln, které jsou schopny projít a dosáhnout povrchu Země. Ne však celou svou hmotou. Vědci předložili teorii, že život na Zemi vznikl teprve tehdy, když ho ozónová clona začala chránit před nadměrným pronikáním škodlivého UV záření ve vysokých koncentracích.

Během tohoto období byly molekuly proteinů, nukleové kyseliny a ATP schopny existovat. Až do dnešního dne ozonová vrstva úzce interaguje s většinou UV-A, UV-B a UV-C, neutralizuje je a nedovoluje jim procházet. Ochrana celé planety před ultrafialovým zářením je proto pouze jeho zásluhou.

Co určuje koncentraci ultrafialového záření pronikajícího na Zemi? Existuje několik hlavních faktorů:

  • ozónové díry;
  • nadmořská výška;
  • nadmořská výška slunovratu;
  • atmosférická disperze;
  • míra odrazu paprsků od přírodních povrchů Země;
  • stav mrakových par.

Dosah ultrafialového záření pronikajícího na Zemi ze Slunce se pohybuje od 200 do 400 nm.

Následující zdroje jsou umělé. Patří sem všechny ty přístroje, zařízení, technické prostředky, které byly navrženy člověkem k získání požadovaného spektra světla s danými parametry vlnové délky. To bylo provedeno za účelem získání ultrafialového záření, jehož použití může být mimořádně užitečné v různých oblastech činnosti. Mezi umělé zdroje patří:

  1. Erytémové lampy, které mají schopnost aktivovat syntézu vitaminu D v kůži. To chrání před křivicí a léčí ji.
  2. Přístroje do solárií, ve kterých se lidé nejen krásně přirozeně opálí, ale také se léčí na nemoci, které vznikají z nedostatku otevřeného slunečního záření (tzv. zimní deprese).
  3. Atraktivní lampy, které vám umožní bojovat s hmyzem uvnitř, bezpečně pro lidi.
  4. Merkur-křemenná zařízení.
  5. Excilamp.
  6. Luminiscenční zařízení.
  7. Xenonové výbojky.
  8. Zařízení na vypouštění plynu.
  9. Vysokoteplotní plazma.
  10. Synchrotronové záření v urychlovačích.

Dalším typem zdroje jsou lasery. Jejich práce je založena na vytváření různých plynů - inertních i nehybných. Zdroje mohou být:

  • dusík;
  • argon;
  • neon;
  • xenon;
  • organické scintilátory;
  • krystaly.

Nedávno, asi před 4 lety, byl vynalezen laser pracující na volných elektronech. Délka ultrafialového záření v něm je rovna délce pozorované za podmínek vakua. Dodavatelé UV laserů se používají v biotechnologii, mikrobiologickém výzkumu, hmotnostní spektrometrii a tak dále.

Biologické účinky na organismy

Účinek ultrafialového záření na živé bytosti je dvojí. Na jedné straně při jeho nedostatku může docházet k onemocněním. To se ukázalo až na začátku minulého století. Umělé ozáření speciálním UV-A na požadovaných standardech je schopné:

  • aktivovat imunitní systém;
  • způsobit tvorbu důležitých vazodilatačních sloučenin (například histamin);
  • posílit kožní a svalový systém;
  • zlepšit funkci plic, zvýšit intenzitu výměny plynů;
  • ovlivnit rychlost a kvalitu metabolismu;
  • zvýšit tonus těla aktivací produkce hormonů;
  • zvýšit propustnost stěn krevních cév na kůži.

Pokud se UV-A dostane do lidského těla v dostatečném množství, pak se u něj nerozvinou nemoci jako zimní deprese nebo lehké hladovění a výrazně se snižuje i riziko vzniku křivice.

Účinky ultrafialového záření na tělo jsou následující:

  • baktericidní;
  • protizánětlivé;
  • regenerační;
  • lék proti bolesti.

Tyto vlastnosti do značné míry vysvětlují široké použití UV v lékařských zařízeních jakéhokoli typu.

Kromě uvedených výhod však existují i ​​​​negativní aspekty. Existuje řada nemocí a neduhů, které lze získat, pokud nepřijímáte další množství nebo naopak přijímáte nadměrné množství dotyčných vln.

  1. Rakovina kůže. Jedná se o nejnebezpečnější expozici ultrafialovému záření. Melanom se může vytvořit v důsledku nadměrného vystavení vlnám z jakéhokoli zdroje - přirozeného i umělého. To platí zejména pro ty, kteří se opalují v soláriích. Ve všem je nutná míra a opatrnost.
  2. Destruktivní účinek na sítnici očních bulvů. Jinými slovy, může se vyvinout šedý zákal, pterygium nebo popáleniny membrány. Škodlivé nadměrné účinky UV záření na oči jsou vědci dlouhodobě prokázány a potvrzeny experimentálními údaji. Při práci s takovými zdroji byste proto měli být opatrní Na ulici se můžete chránit pomocí tmavých brýlí. V tomto případě byste si však měli dávat pozor na padělky, protože pokud sklo není vybaveno filtry odpuzujícími UV záření, pak bude destruktivní účinek ještě silnější.
  3. Popáleniny na kůži. V létě si je můžete vydělat, pokud se dlouhodobě nekontrolovatelně vystavujete UV záření. V zimě je můžete získat díky zvláštnosti sněhu, aby tyto vlny téměř úplně odrážely. Proto dochází k ozáření jak ze Slunce, tak ze sněhu.
  4. Stárnutí. Pokud jsou lidé vystaveni UV záření po dlouhou dobu, začnou velmi brzy vykazovat známky stárnutí pleti: matnost, vrásky, ochablost. K tomu dochází, protože ochranné bariérové ​​funkce kůže jsou oslabeny a narušeny.
  5. Expozice s následky v průběhu času. Spočívají v projevech negativních vlivů nikoli v mladém věku, ale blíže ke stáří.

Všechny tyto výsledky jsou důsledky porušení dávek UV, tzn. vznikají, když je použití ultrafialového záření prováděno iracionálně, nesprávně a bez dodržení bezpečnostních opatření.

Ultrafialové záření: aplikace

Hlavní oblasti použití jsou založeny na vlastnostech látky. To platí i pro záření spektrálních vln. Hlavní charakteristiky UV záření, na kterých je založeno jeho použití, jsou tedy:

  • vysoká chemická aktivita;
  • baktericidní účinek na organismy;
  • schopnost způsobit záři různých látek v různých odstínech, viditelných lidským okem (luminiscence).

To umožňuje široké využití ultrafialového záření. Aplikace možná v:

  • spektrometrické analýzy;
  • astronomický výzkum;
  • lék;
  • sterilizace;
  • dezinfekce pitné vody;
  • fotolitografie;
  • analytické studium minerálů;
  • UV filtry;
  • pro chytání hmyzu;
  • aby se zbavili bakterií a virů.

Každá z těchto oblastí využívá specifický typ UV záření s vlastním spektrem a vlnovou délkou. V poslední době se tento typ záření aktivně využívá ve fyzikálním a chemickém výzkumu (stanovení elektronové konfigurace atomů, krystalové struktury molekul a různých sloučenin, práce s ionty, analýza fyzikálních přeměn v různých vesmírných objektech).

Existuje ještě jeden rys vlivu UV na látky. Některé polymerní materiály jsou schopny se rozkládat, když jsou vystaveny intenzivnímu konstantnímu zdroji těchto vln. Například:

  • polyethylen jakéhokoli tlaku;
  • polypropylen;
  • polymethylmethakrylát nebo organické sklo.

jaký to má dopad? Výrobky vyrobené z uvedených materiálů ztrácejí barvu, praskají, blednou a nakonec se zhroutí. Proto se jim obvykle říká citlivé polymery. Tato vlastnost degradace uhlíkového řetězce za podmínek slunečního osvětlení se aktivně využívá v nanotechnologiích, rentgenové litografii, transplantologii a dalších oborech. To se provádí hlavně za účelem vyhlazení drsnosti povrchu výrobků.

Spektrometrie je hlavní odvětví analytické chemie, které se specializuje na identifikaci sloučenin a jejich složení na základě jejich schopnosti absorbovat UV světlo specifické vlnové délky. Ukazuje se, že spektra jsou pro každou látku jedinečná, takže je lze klasifikovat podle výsledků spektrometrie.

Ultrafialové baktericidní záření se také používá k přilákání a hubení hmyzu. Akce je založena na schopnosti oka hmyzu detekovat krátkovlnná spektra neviditelná pro člověka. Zvířata proto létají ke zdroji, kde jsou zničena.

Použití v soláriích - speciální vertikální a horizontální instalace, ve kterých je lidské tělo vystaveno UVA. To se provádí za účelem aktivace produkce melaninu v kůži, což jí dodává tmavší barvu a hladkost. Navíc to vysušuje zánět a ničí škodlivé bakterie na povrchu kůže. Zvláštní pozornost je třeba věnovat ochraně očí a citlivých oblastí.

Lékařský obor

Využití ultrafialového záření v medicíně je založeno také na jeho schopnosti ničit okem neviditelné živé organismy - bakterie a viry a na vlastnostech, které se v těle vyskytují při správném osvětlení umělým nebo přirozeným ozářením.

Hlavní indikace pro UV ošetření lze nastínit v několika bodech:

  1. Všechny typy zánětlivých procesů, otevřené rány, hnisání a otevřené stehy.
  2. Pro poranění tkání a kostí.
  3. Na popáleniny, omrzliny a kožní onemocnění.
  4. Na respirační onemocnění, tuberkulózu, bronchiální astma.
  5. Se vznikem a rozvojem různých typů infekčních onemocnění.
  6. Při onemocněních doprovázených silnou bolestí, neuralgií.
  7. Nemoci hrdla a nosní dutiny.
  8. Křivice a trofické
  9. Zubní onemocnění.
  10. Regulace krevního tlaku, normalizace srdeční činnosti.
  11. Vývoj rakovinných nádorů.
  12. Ateroskleróza, selhání ledvin a některé další stavy.

Všechny tyto nemoci mohou mít pro tělo velmi vážné následky. Léčba a prevence pomocí UV je proto skutečným lékařským objevem, který zachraňuje tisíce a miliony lidských životů, zachovává a obnovuje jejich zdraví.

Další možností využití UV z lékařského a biologického hlediska je dezinfekce prostor, sterilizace pracovních ploch a nástrojů. Působení je založeno na schopnosti UV inhibovat vývoj a replikaci molekul DNA, což vede k jejich zániku. Bakterie, plísně, prvoci a viry umírají.

Hlavním problémem při použití takového záření pro sterilizaci a dezinfekci místnosti je oblast osvětlení. Organismy se totiž ničí pouze přímým vystavením přímým vlnám. Vše, co zůstane venku, nadále existuje.

Analytická práce s minerály

Schopnost způsobit luminiscenci v látkách umožňuje použití UV k analýze kvalitativního složení minerálů a cenných hornin. V tomto ohledu jsou velmi zajímavé drahokamy, polodrahokamy a okrasné kameny. Jaké odstíny produkují při ozařování katodovými vlnami! Malakhov, slavný geolog, o tom psal velmi zajímavě. Jeho práce hovoří o pozorování záře barevné palety, kterou mohou minerály produkovat v různých zdrojích záření.

Například topaz, který má ve viditelném spektru krásnou sytou modrou barvu, při ozáření se jeví jako jasně zelená a smaragdově červená. Perly obecně nemohou dát žádnou konkrétní barvu a třpytí se v mnoha barvách. Výsledná podívaná je prostě fantastická.

Pokud složení studované horniny obsahuje uranové nečistoty, zvýraznění bude mít zelenou barvu. Nečistoty melitu dávají modrý a morganit - lila nebo světle fialový odstín.

Použití ve filtrech

Ultrafialové baktericidní záření se také používá pro použití ve filtrech. Typy takových struktur mohou být různé:

  • tvrdý;
  • plynný;
  • kapalný.

Taková zařízení se používají hlavně v chemickém průmyslu, zejména v chromatografii. S jejich pomocí je možné provést kvalitativní analýzu složení látky a identifikovat ji podle příslušnosti k určité třídě organických sloučenin.

Úprava pitné vody

Dezinfekce pitné vody ultrafialovým zářením je jednou z nejmodernějších a nejkvalitnějších metod jejího čištění od biologických nečistot. Výhody této metody jsou následující:

  • spolehlivost;
  • účinnost;
  • nepřítomnost cizích produktů ve vodě;
  • bezpečnost;
  • účinnost;
  • zachování organoleptických vlastností vody.

Proto dnes tato dezinfekční technika drží krok s tradiční chlorací. Akce je založena na stejných rysech - zničení DNA škodlivých živých organismů ve vodě. Používá se UV s vlnovou délkou asi 260 nm.

Kromě přímého účinku na škůdce se ultrafialové světlo využívá také k ničení zbytků chemických sloučenin, které se používají ke změkčování a čištění vody: jako je například chlór nebo chloramin.

Lampa s černým světlem

Taková zařízení jsou vybavena speciálními zářiči schopnými produkovat dlouhé vlnové délky, blízké viditelným. Pro lidské oko však stále zůstávají nerozeznatelné. Takové lampy se používají jako zařízení, která čtou tajné znaky z UV: například v pasech, dokumentech, bankovkách a tak dále. To znamená, že takové značky lze rozlišit pouze pod vlivem určitého spektra. Takto je konstruován princip fungování detektorů měny a zařízení pro kontrolu přirozenosti bankovek.

Restaurování a určení pravosti malby

A v této oblasti se používá UV. Každý umělec používal bílou barvu, která v každém epochálním období obsahovala různé těžké kovy. Díky ozařování je možné získat tzv. podmalby, které poskytují informace o autenticitě malby a také o specifické technice a stylu malby každého umělce.

Kromě toho je film laku na povrchu výrobků citlivý polymer. Proto je schopna stárnout, když je vystavena světlu. To nám umožňuje určit stáří skladeb a mistrovských děl uměleckého světa.

Světelná terapie (fototerapie)- ošetření světlem. Infračervené záření. Viditelné záření. Ultrafialové záření

Fototerapie je dávkovaný účinek infračerveného, ​​viditelného a ultrafialového záření na lidský organismus za účelem léčby. K tomuto účelu se používají speciální fototerapeutické lampy. Tato léčebná metoda se také často nazývá fototerapie (z řeckého fotografie - světlo).

Již od pradávna lidé věnovali pozornost léčivým účinkům slunečního záření na lidské zdraví. Sluneční spektrum se skládá z 10 % ultrafialových paprsků, 40 % viditelných paprsků a 50 % infračervených paprsků. Všechny tyto typy elektromagnetického záření jsou široce používány v medicíně.

Ve zdravotnických zařízeních se pro tento typ léčby používají umělé zářiče se žhavícími vlákny. Jsou ohřívány elektrickým proudem.

Infračervené záření: účinky na člověka, léčba

Infračervené záření je tepelné záření. Jeho paprsky jsou schopny pronikat tkáněmi těla do větší hloubky ve srovnání s jinými druhy světelné energie. To vede k prohřátí celé tloušťky kůže a části podkoží. Struktury, které jsou umístěny hlouběji, nejsou tímto typem záření ovlivněny.

Hlavní indikace pro jeho použití jsou: některá onemocnění pohybového aparátu, nehnisavé chronické a subakutní zánětlivé lokální procesy vyskytující se, včetně vnitřních orgánů. Používá se k léčbě pacientů s onemocněním centrálního a periferního nervového systému, periferních cév, očí, uší a kůže. Tato metoda také pomáhá se zbytkovými následky po popáleninách a omrzlinách.

Tento typ záření pomáhá eliminovat zánětlivé procesy, urychluje hojení, zvyšuje lokální odolnost a protiinfekční ochranu.

Při porušení pravidel postupu hrozí vážné přehřátí tkání a vznik tepelných popálenin. Může dojít i k oběhovému přetížení, které je kontraindikováno u kardiovaskulárních onemocnění.



Kontraindikace pro použití jsou: přítomnost benigních nebo maligních novotvarů, aktivní formy tuberkulózy, hypertenze ve stadiu III, krvácení a oběhové selhání.

Viditelné záření

Viditelné záření je část obecného elektromagnetického spektra, která se skládá ze 7 barev: červená, oranžová, žlutá, zelená, azurová, indigová, fialová. Může proniknout kůží do hloubky 1 cm, ale jeho hlavní účinek je přes sítnici.

Vnímání barevných složek viditelného světla člověkem ovlivňuje jeho centrální nervový systém. Tento typ záření se používá při léčbě pacientů s různými onemocněními nervového systému.

Jak víte, například žluté, zelené a oranžové barvy vám zlepšují náladu, zatímco modrá a fialová mají opačný účinek. Červená barva stimuluje činnost mozkové kůry. Modrá - inhibuje neuropsychickou aktivitu. Bílá barva je velmi důležitá pro emocionální stav člověka. Jeho nedostatek vede k depresi.

Ultrafialové záření

Ultrafialové záření má nejsilnější energii a aktivitu. Jeho paprsky jsou však schopny proniknout lidskou tkání pouze do hloubky 1 mm.

Nejcitlivější na tento typ paprsků je naše kůže a sliznice. Malé děti mají zvýšenou citlivost na ultrafialové záření.

Zlepšuje se ultrafialové záření obranyschopnost organismu, má desenzibilizující účinek a zlepšuje metabolismus tuků. Také normalizuje procesy srážení krve, zlepšuje funkce vnějšího dýchání a zvyšuje činnost kůry nadledvin. Nedostatek ultrafialového záření vede k nedostatku vitamínů, snížení imunity, zhoršení nervové soustavy a projevům psychické nestability.

Indikace pro použití ultrafialového záření

Indikace pro použití onemocnění kůže, kloubů, dýchacích orgánů, ženských pohlavních orgánů a periferního nervového systému. Předepsáno pro rychlé hojení ran a pro kompenzaci nedostatku ultrafialového záření v těle. Zabraňuje křivici.

Kontraindikace použití ultrafialového záření

Kontraindikace jsou: akutní zánětlivé procesy, nádory, krvácení, hypertenze stadia III, oběhové selhání stadia II-III, aktivní formy tuberkulózy atd.

Laserové záření.

Laser nebo kvantová terapie je metoda světelné terapie, která zahrnuje použití laserových paprsků. Laserové záření má následující léčivé vlastnosti: protizánětlivé, reparační, hypoalgetické, imunostimulační a baktericidní.

Předepisuje se u velkého počtu onemocnění pohybového, kardiovaskulárního, dýchacího, trávicího, nervového a urogenitálního systému. Používá se také k léčbě kožních onemocnění, onemocnění orgánů ORL a diabetické angiopatie. Kontraindikace jsou stejné jako u jiných typů světelného záření.