קרינה אולטרה סגולה היא שם נוסף לאור אולטרה סגול. זהו חלק מהספקטרום מחוץ לטווח הגלוי, ממש מעבר לחלק הסגול הנראה.
מקשי מפתח: קרינה אולטרה סגולה
- קרינה אולטרה סגולה מכונה גם אור אולטרה סגול או UV.
- זה אור בעל אורך גל קצר יותר (תדר ארוך יותר) מאור גלוי, אך אורך גל ארוך יותר מקרינת X. אורך הגל שלה הוא בין 100 ננומטר ל -400 ננומטר.
- קרינה אולטרה סגולה נקראת לעיתים אור שחור מכיוון שהיא מחוץ לטווח הראייה האנושי.
הגדרת קרינה אולטרה סגולה
קרינה אולטרה סגולה היא קרינה אלקטרומגנטית או שיש אור אורך גל גדול מ- 100 ננומטר אך פחות מ- 400 ננומטר. זה ידוע גם בשם קרינת UV, אור אולטרה סגול, או פשוט UV. לאור הקרינה האולטרה סגולה אורך גל ארוך מזה של צילומי הרנטגן אך קצר מזה של האור הנראה. אם כי אור אולטרה סגול הוא אנרגטי מספיק כדי לשבור כמה קשרים כימים, זה לא נחשב (בדרך כלל) כסוג של קרינה מייננת. האנרגיה שנספגת על ידי מולקולות יכולה לספק אנרגיית ההפעלה להתחיל בתגובות כימיות ועלול לגרום לחומרים מסוימים פלואורסצינה או זרחן.
פירוש המילה "אולטרה סגול" הוא "מעבר לסגול". קרינה אולטרה סגולה התגלתה על ידי הפיזיקאי הגרמני יוהן וילהלם ריטר בשנת 1801. ריטר הבחין באור בלתי נראה מעבר לחלק הסגול של הספקטרום הנראה המכוסה בנייר הכלוריד הכהה יותר מהר מאשר אור סגול. הוא כינה את האור הבלתי נראה "קרניים מחמצנות", בהתייחס לפעילות הכימית של הקרינה. רוב האנשים השתמשו בביטוי "קרניים כימיות" עד סוף המאה ה -19, אז "קרני חום" נודעו כקרינה אינפרא אדום ו"קרניים כימיות "הפכו לקרינה אולטרה סגולה.
מקורות קרינה אולטרה סגולה
כעשרה אחוזים מתפוקת האור של השמש היא קרינת UV. כאשר אור השמש נכנס לאטמוספירה של כדור הארץ, האור הוא כ- 50% קרינת אינפרא אדום, 40% אור גלוי ו 10% קרינה אולטרה סגולה. עם זאת, האטמוספרה חוסמת כ -77% מאור UV שמש, בעיקר באורכי גל קצרים יותר. האור המגיע אל פני כדור הארץ הוא כ 53% אינפרא אדום, 44% גלויים ו- 3% UV.
אור אולטרה סגול מופק על ידי אורות שחוריםמנורות אדי כספית ומנורות שיזוף. כל גוף חם מספיק פולט אור אולטרה סגול (קרינת גוף שחור). לפיכך, כוכבים חמים יותר מהשמש פולטים יותר אור UV.
קטגוריות של אור אולטרה סגול
אור אולטרה סגול נשבר למספר טווחים, כמתואר בתקן ISO ISO 212148:
| שם | קיצור | אורך גל (ננומטר) | פוטון אנרגיה (eV) | שמות אחרים |
| אולטרה סגול א | UVA | 315-400 | 3.10–3.94 | אור שחור ארוך-גל (לא נספג באוזון) |
| אולטרה סגול B | UVB | 280-315 | 3.94–4.43 | גל בינוני (נספג בעיקר באוזון) |
| אולטרה סגול ג | UVC | 100-280 | 4.43–12.4 | גל קצר (נספג לחלוטין באוזון) |
| ליד אולטרה סגול | NUV | 300-400 | 3.10–4.13 | גלויים לדגים, חרקים, ציפורים, כמה יונקים |
| אולטרה סגול אמצע | MUV | 200-300 | 4.13–6.20 | |
| אולטרה סגול רחוק | FUV | 122-200 | 6.20–12.4 | |
| מימן Lyman-alpha | H Lyman-α | 121-122 | 10.16–10.25 | קו ספקטרלי של מימן במהירות של 121.6 ננומטר; מייננת באורכי גל קצרים יותר |
| אולטרה סגול ואקום | VUV | 10-200 | 6.20–124 | שנספג בחמצן, ובכל זאת 150-200 ננומטר יכולים לעבור דרך חנקן |
| אולטרה סגול קיצוני | EUV | 10-121 | 10.25–124 | למעשה קרינה מייננת, אם כי נספגת באטמוספירה |
ראיית אור UV
רוב האנשים אינם יכולים לראות אור אולטרה סגול, אולם זה לא בהכרח מכיוון שרשתית האדם אינה מסוגלת לזהות זאת. עדשת העין מסננת UVB ותדרים גבוהים יותר, ובנוסף לרוב האנשים אין קולטן הצבעים כדי לראות את האור. ילדים ומבוגרים צעירים נוטים יותר להבחין ב- UV בהשוואה למבוגרים מבוגרים, אך אנשים החסרים עדשה (אפאקיה) או שעברו החלפת עדשה (באשר לניתוח קטרקט) עשויים לראות כמה אורכי גל UV. אנשים שיכולים לראות ב- UV מדווחים על כך כצבע כחול-לבן או לבן-סגול.
חרקים, ציפורים וכמה יונקים רואים אור קרוב ל- UV. לציפורים ראיית UV אמיתית, שכן יש להם קולטן צבע רביעי שתופס אותה. איילים הם דוגמא ליונק שרואה אור UV. הם משתמשים בו כדי לראות דובי קוטב כנגד שלג. יונקים אחרים משתמשים באולטרה סגול בכדי לראות שבילי שתן למעקב אחר הטרף.
קרינה והתפתחות אולטרה סגולה
אנזימים ששימשו לתיקון DNA במיטוזה ומיוזה, ככל הנראה, התפתחו מאנזימים של תיקון מוקדם שנועדו לתקן נזקים שנגרמו כתוצאה מאור אולטרה סגול. מוקדם יותר בתולדות כדור הארץ, פרוקריוטות לא יכלו לשרוד על פני כדור הארץ מכיוון שחשיפה ל- UVB גרמה לסמוך זוג בסיס תימין לקשירה זו לזו או ליצור דימרים של תימין. שיבוש זה היה קטלני לתא מכיוון שהוא העביר את מסגרת הקריאה המשמשת לשכפול חומר גנטי וייצור חלבונים. פרוקריוטות שנמלטו מחיי מים מוגנים פיתחו אנזימים לתיקון דימר תימין. למרות ששכבת האוזון נוצרה בסופו של דבר והגנה על התאים מפני הגרוע ביותר בקרינה האולטרה סגולה השמשית, אנזימים לתיקון אלה נותרו.
מקורות
- בולטון, ג'יימס; קולטון, כריסטין (2008). מדריך לחיטוי אולטרה סגול. איגוד מפעלי המים האמריקניים. ISBN 978-1-58321-584-5.
- הוקברגר, פיליפ א. (2002). "היסטוריה של פוטוביולוגיה אולטרה סגולה לבני אדם, בעלי חיים ומיקרואורגניזמים". פוטוכימיה ופוטוביולוגיה. 76 (6): 561–569. doi:10.1562 / 0031-8655 (2002) 0760561AHOUPF2.0.CO2
- האנט, ד. M.; קרוואלו, ל. ש.; Cowing, J. א.; דייויס, וו. ל. (2009). "התפתחות וכוונון ספקטרלי של פיגמנטים חזותיים אצל ציפורים ויונקים". עסקאות פילוסופיות של החברה המלכותית ב: מדעים ביולוגיים. 364 (1531): 2941–2955. doi:10.1098 / rstb.2009.0044