Radiación ultravioleta

A radiación ultravioleta (UV) é a radiación electromagnética cunha lonxitude de onda menor cá da luz visíbel e maior cá dos raios X, está comprendida aproximadamente entre os 400 nm (4x10⁻⁷ m) e os 15 nm (1,5x10⁻⁸ m), e presenta enerxías de entre 3 e 124 eV. Aínda que usualmente non é visíbel, baixo certas condicións os nenos e mozos poden ver radiacións ultravioletas de ata lonxitudes de onda de 310 nm aproximadamente.^[1]^[2] A radiación UV-próxima é visíbel para algúns insectos e paxaros.

A radiación ultravioleta atópase nas radiacións solares, tamén é producida polos arcos eléctricos e por algúns tipos de lámpadas especializadas coma as lámpadas de vapor de mercurio, as camas de bronceado e a luz negra. As radiacións ultravioletas con lonxitude de onda máis longa carecen da enerxía suficiente para ionizar átomos, mais poden provocar reaccións químicas, e resplandor ou fluorescencia en certas substancias. En consecuencia, os efectos biolóxicos da radiación UV van máis alá do simple efecto calórico, e moitas das aplicacións prácticas da radiación UV derivan desta interacción coas moléculas orgánicas.

O bronceado, as lentixas e as queimaduras da pel son efectos familiares da sobreexposición solar, cun alto risco de causar cancros cutáneos coma o melanoma, o envellecemento prematuro da pel (engurras), cataratas etc. Os seres vivos terrestres veríanse seriamente danados pola radiación ultravioleta do sol se esta non fose filtrada pola atmosfera, en especial pola capa de ozono.^[3] As radiacións UV-extremas con lonxitudes de onda curtas por debaixo de 100 nm, e polo tanto con máis enerxía, ionizan o osíxeno atómico e molecular e o nitróxeno do aire tan fortemente que son absorbidas a altitudes de entre 100 e 200 km.^[4] A radiación UV non só ten efectos prexudiciais para a saúde, por exemplo, é responsábel da formación da vitamina D, necesaria para o fortalecemento dos ósos, na maioría dos vertebrados terrestres, incluídos os humanos.

Descubrimento

O nome significa máis alta (frecuencia) có violeta, do latín ultra (alén do), polo feito de que o violeta é a cor visíbel con menor lonxitude de onda e, xa que logo, maior frecuencia.

O descubrimento da radiación ultravioleta está asociado á experimentación do oscurecimiento dos sales de prata ao ser expostos á luz solar. En 1801 o físico alemán Johann Wilhelm Ritter descubriu que os raios invisíbeis situados xusto detrás do extremo violeta do espectro visíbel eran especialmente efectivos escurecendo o papel impregnado con cloruro de prata. Denominou a estes raios "raios desoxidantes" para subliñar a súa reactividade química e para distinguilos dos "raios calóricos" (descubertos por William Herschel), que se atopaban alén do espectro visíbel. Pouco despois adoptouse o termo "raios químicos". Estes dous termos, "raios calóricos" e "raios químicos" chegaron a seren bastante populares e permaneceron ao longo do século XIX. Finalmente estes termos foron dando paso aos máis modernos de radiación infravermella e radiación ultravioleta respectivamente.^[5]

Características e clasificación

A radiación ultravioleta é aquela cuxa lonxitude de onda vai desde os 400 nm, ata os 15 nm. No que se refire aos efectos na saúde humana e no medio ambiente, clasifícase como UVA (400–320 nm, tamén chamada de "luz negra" ou onda longa), UVB (320–280 nm, tamén chamada de onda media) e UVC (280-100 nm, tamén chamada de UV curta ou "xermicida").

A maior parte da radiación UV emitida polo sol é absorbida pola atmosfera terrestre. A case totalidade (99%) dos raios ultravioletas que efectivamente chegan a superficie da Terra son do tipo UV-A. A radiación UV-B é parcialmente absorbida polo ozono da atmosfera e a súa parcela que chega á Terra é responsábel de danos na pel. Xa a radiación UVC é totalmente absorbida polo osíxeno e o ozono da atmosfera.

A radiación UV pode ser subdividida en UV próximo (lonxitude de onda de 380 até 200 nm e máis próximo da luz visíbel), UV distante (de 200 até 10 nm) e UV extremo (de 1 a 31 nm). As bandas de radiación non son exactas. Como exemplo podemos ver que o UVA comeza en torno de 410 nm e termina en 315 nm. O UVB comeza 330 nm e termina en 270 aproximadamente. Os picos das bandas están nas súas medias.

Usos

O seu efecto bactericida fai que sexa utilizada en dispositivos co obxectivo de manter a asepsia de certos estabelecementos comerciais. Outro uso é a aceleración da polimerización de certos compostos. Moitas substancias ao seren expostas á radiación UV, compórtanse de modo diferente que cando son expostas á luz visíbel, tornándose fluorescente. Este fenómeno dáse pola excitación dos electróns nos átomos e moléculas desa substancia ao absorberen a enerxía da luz invisíbel. E, ao retornaren aos seus niveis normais de enerxía, o exceso de enerxía é reemitido baixo a forma de luz visíbel.

Luz negra

Unha colección de minerais presentando fluorescencia baixo unha luz negra.

A luz negra é o nome común para lámpadas que emiten radiación electromagnética ultravioleta próxima, cunha compoñente residual moi pequena de luz visíbel. As lámpadas de luz negra fabrícanse xeralmente do mesmo modo que as lámpadas fluorescentes convencionais, agás que utilizan un único fósforo, e no canto do cristal transparente exterior empregan un cristal escuro coñecido coma cristal de Wood, que bloquea a maior parte de "luz visíbel" con lonxitude de onda por enriba dos 400 nanómetros.

Utilízase para obter efectos decorativos en certos ambientes. É obtida principalmente a través dunha lámpada fluorescente sen a protección do compoñente que a fai emitir luz visíbel. Unha lámpada fluorescente común contén un gas inerte (mercurio) que, na pasaxe de electróns, emite radiación na lonxitude de onda do ultravioleta. Esta radiación liberada "bate" na borda da lámpada que é revestida internamente por fósforo. O fósforo excitado coa enerxía recibida reemite a enerxía en lonxitudes de onda visíbeis (branco). A lámpada de luz negra non conta co revestimento de fósforo, deixando así pasar toda radiación ultravioleta. Un efecto fluorescente interesante pode ser obtido a partir da radiación ultravioleta en calquera superficie que sexa revestida con branqueador ótico, presente na maioría das marcas de xabón en po. Faise unha solución de xabón en po e auga, úsase esta "tinta" para escribir ou deseñar calquera cousa na súa roupa (de preferencia escura, para que o efecto sexa maior) e na presenza de radiación ultravioleta as marcas ficarán visíbeis.

Outros usos da luz negra son: en aparellos eléctricos para atraer insectos e electrocutalos, para identificar diñeiro falso, decoración e tuning.

Notas

↑ Lynch, David K.; Livingston, William Charles (2001). Color and Light in Nature (en inglés) (2ª ed.). Cambridge: Cambridge University Press. p. 231. ISBN 978-0-521-77504-5. Limits of the eye's overall range of sensitivity extends from about 310 to 1050 nanometers
↑ Dash, Madhab Chandra; Dash, Satya Prakash (2009). Fundamentals Of Ecology 3E (en inglés). Tata McGraw-Hill Education. p. 213. ISBN 978-1-259-08109-5. Normally the human eye responds to light rays from 390 to 760 nm. This can be extended to a range of 310 to 1,050 nm under artificial conditions.
↑ "Reference Solar Spectral Irradiance: Air Mass 1.5" (en inglés). Consultado o 9 de outubro de 2015.
↑ Haigh, Joanna D. (2007). "The Sun and the Earth's Climate: Absorption of solar spectral radiation by the atmosphere". Living Reviews in Solar Physics (en inglés) 4 (2). Arquivado dende o orixinal o 04 de marzo de 2016. Consultado o 9 de outubro de 2015. At wavelengths shorter than 100 nm most radiation is absorbed at altitudes between 100 and 200 km by atomic and molecular oxygen and nitrogen, mainly resulting in ionized products.
↑ Hockberger, P. E. (2002). "A history of ultraviolet photobiology for humans, animals and microorganisms". Photochem. Photobiol. (en inglés) 76. 561-579.

Véxase tamén

Outros artigos

Luz negra

Ligazóns externas

WHO (ed.). "Ultraviolet radiation" (en inglés). Consultado o 1 de setembro de 2015.

[LynchLivingston2001-1] Lynch, David K.; Livingston, William Charles (2001). Color and Light in Nature (en inglés) (2ª ed.). Cambridge: Cambridge University Press. p. 231. ISBN 978-0-521-77504-5. Limits of the eye's overall range of sensitivity extends from about 310 to 1050 nanometers

[Dash2009-2] Dash, Madhab Chandra; Dash, Satya Prakash (2009). Fundamentals Of Ecology 3E (en inglés). Tata McGraw-Hill Education. p. 213. ISBN 978-1-259-08109-5. Normally the human eye responds to light rays from 390 to 760 nm. This can be extended to a range of 310 to 1,050 nm under artificial conditions.

[3] "Reference Solar Spectral Irradiance: Air Mass 1.5" (en inglés). Consultado o 9 de outubro de 2015.

[4] Haigh, Joanna D. (2007). "The Sun and the Earth's Climate: Absorption of solar spectral radiation by the atmosphere". Living Reviews in Solar Physics (en inglés) 4 (2). Arquivado dende o orixinal o 04 de marzo de 2016. Consultado o 9 de outubro de 2015. At wavelengths shorter than 100 nm most radiation is absorbed at altitudes between 100 and 200 km by atomic and molecular oxygen and nitrogen, mainly resulting in ionized products.

[hockberger-5] Hockberger, P. E. (2002). "A history of ultraviolet photobiology for humans, animals and microorganisms". Photochem. Photobiol. (en inglés) 76. 561-579.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]