Nadfiolet

Nadfiolet (UV, promieniowanie ultrafioletowe, ultrafiolet) – promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali od 10 nm do 400 nm (niektóre źródła za nadfiolet przyjmują zakres 100–400 nm). Jest niewidzialne dla człowieka. Promieniowanie ultrafioletowe ma fale krótsze niż światło widzialne i dłuższe niż promieniowanie rentgenowskie.

Słowo "ultrafiolet" oznacza "powyżej fioletu" i utworzone jest z łacińskiego słowa "ultra" (ponad) i słowa "fiolet" oznaczającego barwę o najmniejszej długości fali w świetle widzialnym. Dawniej było nazywane promieniowaniem "pozafiołkowym".

UV-C ma właściwości bakteriobójcze.

Zdjęcie Słońca wykonane przez satelitę TRACE. Różne kolory odpowiadają promieniom ultrafioletowym o różnych długościach fal emitowanych przez plazmę o różnej temperaturze.

Zakresy promieniowania ultrafioletowego

Zarówno zakres całego ultrafioletu, jak i podziały na podzakresy mają charakter umowny. Do celów spektroskopii stosuje się podział na ultrafiolet:

• skrajny – długość fali: 10-121 nm
• daleki – długość fali: 122-200 nm
• pośredni – długość fali: 200-300 nm
• bliski – długość fali 300-400 nm

Ze względu na skutki działania promieniowania ultrafioletowego na organizmy żywe wyróżnia się:

• UV-C – długość fali 100-280 nm
• UV-B – długość fali 280-315 nm
• UV-A – długość fali 315-400 nm

Słońce i atmosfera Ziemi

Słońce emituje nadfiolet w zakresie UV-A, UV-B i UV-C (Promieniowanie słoneczne), ale ziemska atmosfera pochłania całkowicie UV-C oraz część UV-B w warstwie ozonowej. W efekcie ok. 97% ultrafioletu, który dociera do powierzchni Ziemi, to UV-A.

Biologia

Adaptacja

Pierwotne ssaki mogły odbierać nadfiolet za pomocą receptorów SWS1 jednak większość utraciła tą zdolność ze względu na nocy tryb życia przodków. Współcześnie nadfiolet mogą odbierać niektóre gatunki gryzoni, nietoperzy i torbaczy oraz renifery. Te ostatnie dlatego że żyją w Arktyce gdzie nadfiolet działa szczególnie intensywnie (cieńsza warstwa ozonowa i odbijanie od śniegu) są też wyjątkowo odporne na uszkodzenia wzroku spowodowane nadfioletem. Korzyść ewolucyjna z widzenia nadfioletu dla reniferów to możliwość dostrzeżenia porostów (pokarm) i wilków (które polują na renifery) które pochłaniają nadfiolet.

Wpływ na zdrowie człowieka

Promieniowanie UV-A jest mniej szkodliwe niż promieniowanie z pozostałych zakresów, ale uszkadza włókna kolagenowe w skórze, co przyspiesza procesy starzenia. Długoletnia ekspozycja na duże dawki promieniowania UV-A może powodować zaćmę (tzw. zaćma fotochemiczna), czyli zmętnienie soczewki. Nie dotyczy to promieniowania UV o innych częstościach, ponieważ jest ono pochłaniane w całości przez rogówkę. Promieniowanie UV-B powoduje wytwarzanie witaminy D w skórze, przeciwdziałając w ten sposób powstawaniu krzywicy. Aby proces ten mógł zachodzić, potrzebna jest pewna minimalna dawka promieniowania. Promieniowanie w tym zakresie może powodować rumień skóry oraz objawy alergiczne. Długa ekspozycja na działanie UV-B ma związek ze zwiększoną częstością występowania nowotworu złośliwego skóry – czerniaka, a także częstszych, choć mniej agresywnych guzów, jak rak płaskonabłonkowy i podstawnokomórkowy. Promieniowanie UV-C, a także UV-B może prowadzić do uszkodzenia łańcuchów DNA, w wyniku czego dochodzi do mutacji. W warunkach prawidłowych większość uszkodzeń DNA jest usuwana przez systemy naprawcze. Osoby obarczone wadami tych systemów naprawy bardzo często chorują na nowotwory skóry.

Astronomia

Z powodu zbyt silnego pochłaniania dalekiego ultrafioletu przez atmosferę ziemską obserwacje ciał niebieskich w tym zakresie nie mogły być prowadzone aż do czasu wyniesienia przyrządów astronomicznych w kosmos. Dopiero wyniesienie ponad atmosferę teleskopów, a szczególnie teleskopu Hubble'a, pozwoliło na obserwację ciał niebieskich emitujących ultrafiolet.

Zastosowania

W lampie jarzeniowej ultrafiolet wytwarzany jest z użyciem rozprężonych par rtęci, przez które płynie prąd elektryczny. Luminofor pochłania to promieniowanie i emituje światło białe. Lampa kwarcowa emituje promieniowanie ultrafioletowe, które wykorzystuje się w solarium do sztucznego opalania. Ultrafiolet powoduje świecenie (fluorescencję) wielu substancji chemicznych. Można go wykorzystać do analizy zabezpieczonych przed podrobieniem banknotów albo w oględzinach miejsca zbrodni. Fluorescencyjne znaczniki mogą służyć do oznaczania badanych substancji organicznych, dzięki czemu można łatwo obserwować ich przemiany w organizmach żywych (zobacz: spektroskopia UV). Ultrafiolet C ma własności bakteriobójcze.

Promieniowanie ultrafioletowe pozwala na wykonanie w technice fotolitografii elementów półprzewodnikowych. Można uzyskać rozdzielczości wzorów rzędu 90 nm (procesory Intel Pentium 4, AMD Athlon 64). Niektóre owady, np. pszczoły, widzą promieniowanie ultrafioletowe. Również rośliny mają specjalne receptory, które reagują na ultrafiolet.

Zobacz też

• fala
• światło