Урок 5. ИНФРАКРАСНОЕ И УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЯ
Видимое излучение (свет) далеко не исчерпывает возможные виды излучений. С видимым излучением соседствует инфракрасное и ультрафиолетовое.
Вернемся к опыту по исследованию распределения энергии в спектре электрической дуги. При перемещении черной пластины — чувствительного элемента прибора — к красному концу спектра обнаруживается увеличение температуры. Если сдвинуть пластину за красный конец спектра, где глаз уже не обнаруживает света, то нагревание пластины оказывается еще большим. Электромагнитные волны, вызывающие этот нагрев, называются инфракрасными. Их испускает любое нагретое тело даже в том случае, когда оно не светится. Например, батареи отопления в квартире испускают инфракрасные волны, вызывающие заметное нагревание окружающих тел. Поэтому инфракрасные волны часто называют тепловыми.
Не воспринимаемые глазом инфракрасные волны имеют длины, превышающие длину волны красного света. Максимум энергии излучения электрической дуги и лампы накаливания приходится на инфракрасные лучи.
Инфракрасное излучение применяют для сушки лакокрасочных покрытий, овощей, фруктов и т. д. Созданы приборы, в которых не видимое глазом инфракрасное изображение объекта преобразуется в видимое. Изготовляются бинокли и оптические прицелы, позволяющие видеть в темноте.
За фиолетовым концом спектра прибор также обнаружит повышение температура, но, правда, очень незначительное. Следовательно, существуют электромагнитные волны с длиной волны меньшей, чем у фиолетового света. Они называются ультрафиолетовыми.
Обнаружить ультрафиолетовое излучение можно с помощью экрана, покрытого люминесцирующим веществом. Экран начинает светиться в той части, на которую приходятся лучи, лежащие за фиолетовой областью спектра.
Ультрафиолетовое излучение отличается высокой химической активностью. Повышенную чувствительность к ультрафиолетовому излучению имеет фотоэмульсия. В этом можно убедиться, спроецировав спектр в затемненном помещении на фотобумагу. После проявления бумага почернеет за фиолетовым концом спектра сильнее, чем в области видимого спектра.
Ультрафиолетовые лучи не вызывают зрительных образов, они невидимы. Но действие их на сетчатку глаза и кожу велико и разрушительно. Ультрафиолетовое излучение Солнца недостаточно поглощается верхними слоями атмосферы. Поэтому высоко в горах нельзя оставаться длительное время без одежды и без темных очков. Стеклянные очки, прозрачные для видимого спектра, защищают глаза от ультрафиолетового излучения, так как стекло сильно поглощает ультрафиолетовые лучи.
Впрочем, в малых дозах ультрафиолетовые лучи производят целебное действие. Умеренное пребывание на солнце полезно, особенно в юном возрасте; ультрафиолетовые лучи способствуют росту и укреплению организма. Кроме прямого действия на ткани кожи (образование защитного пигмента — загара, витамина D2), ультрафиолетовые лучи оказывают влияние на центральную нервную систему, стимулируя ряд важных жизненных функций в организме.
Ультрафиолетовые лучи оказывают также бактерицидное действие. Они убивают болезнетворные бактерии и используются с этой целью в медицине.
Нагретое тело испускает преимущественно инфракрасное излучение с длинами волн, превышающими длины волн видимого излучения. Ультрафиолетовое излучение более коротковолновое и обладает высокой химической активностью.
? 1. Почему солнечный свет, прошедший сквозь оконное стекло, не вызывает загара? 2. Известен ли Вам какой-либо источник ультрафиолетового излучения?
Загар через стекло на кухне или в автомобиле — возможен ли?
Загар вошел в моду в прошлом веке и до сих пор популярен среди модниц. Насколько загар вреден или полезен? Как правильно загорать, чтобы уберечь кожу от ожогов? Ответы на эти вопросы знают далеко не все. А вот вопрос — можно ли загорать через стекло? — на первый взгляд кажется вполне простым. «Конечно же, нет!» — скажите вы. Однако почему нет? Ведь через стекло солнышко греет, да и стекла бывают разные.
Что представляет собой загар и почему он появляется?
Наше солнце выделяет энергию в виде света, тепла и ультрафиолетового излучения. Ультрафиолетовые лучи, в отличие от видимой световой энергии невидимы, ощутить их тоже нельзя, однако они обладают уникальным свойством – способностью видоизменять химическое строение материй и клеток.
При попадании ультрафиолетового излучения на кожу человека в ее среднем слое вырабатывается меланин, задача которого — контроль влияния УФ-лучей на поверхность тела.
Загар – это защитная реакция кожи.
Меланин под воздействием ультрафиолетовых лучей темнеет, приобретая коричневый оттенок. А через такой цвет кожи вредные лучи не могут проникнуть вглубь организма и нанести ему вред.
Способность кожи вырабатывать меланин у разных людей – разная, зависит от генетики человека и часто передается по наследству. Бывает, что кожа совсем неспособна вырабатывать меланин, таким людям пребывание на солнце противопоказано.
Ультрафиолетовое излучение в малых дозах необходимо организму человека. Под воздействием ультрафиолета в организме вырабатывается витамин Д, который особенно необходим детям.
Прежде чем кожа приобретет красивый загар, она обычно воспаляется и розовеет. При долгом пребывании на солнце кожа может сильно воспалиться и на теле появится ожог. Следует понимать, что долгое пребывание на солнце очень опасно. Загар нужно получать аккуратно, постепенно, в определенное время, и чем дольше, тем лучше. После того как кожа приобретет желаемый коричневый оттенок, пребывание на солнце более безопасно.
Виды ультрафиолетовых лучей
Ультрафиолетовые лучи бывают разной длины, в зависимости от этого фактора делятся на три группы:
- Лучи группы А имеют длину волн от 315 до 400 нанометров – проникают сквозь атмосферу, стекло, и проникают в верхний слой кожи человека, однако до среднего почти не доходят и поэтому загар при таких лучах почти не пристает.
- Лучи группы В – их длина от 280 до 315 нанометров – часть их не проходит сквозь озоновый слой, через стекло им не проникнуть, кожа человека способна отражать 70% таких лучей, 20% проникают лишь в ее самый верхний слой, а вот оставшиеся 10% УФ-лучей В способны проникнуть в средний слой кожи и придать коже загар.
- Лучи группы С – от 100 до 280 нанометров. Такие лучи способны погубить все живое, но через атмосферу они не проходят.
§ 84. Инфракрасное и ультрафиолетовое излучения
Инфракрасное излучение
Электромагнитное излучение с частотами в диапазоне от 3 • 10 11 до 3,75 • 10 14 Гц называется инфракрасным излучением. Его испускает любое нагретое тело даже в том случае, когда оно не светится. Например, батареи отопления в квартире испускают инфракрасные волны, вызывающие заметное нагревание окружающих тел. Поэтому инфракрасные волны часто называют тепловыми.
Не воспринимаемые глазом инфракрасные волны имеют длины волн, превышающие длину волны красного света (длина волны λ = 780 нм — 1 мм). Максимум энергии излучения электрической дуги и лампы накаливания приходится на инфракрасные лучи.
Инфракрасное излучение применяют для сушки лакокрасочных покрытий, овощей, фруктов и т. д. Созданы приборы, в которых не видимое глазом инфракрасное изображение объекта преобразуется в видимое. Изготовляются бинокли и оптические прицелы, позволяющие видеть в темноте.
Ультрафиолетовое излучение
Электромагнитное излучение с частотами в диапазоне от 8 • 10 14 до 3 • 10 16 Гц называется ультрафиолетовым излучением (длина волны λ = 10—380 нм).
Обнаружить ультрафиолетовое излучение можно с помощью экрана, покрытого люминесцирующим веществом. Экран начинает светиться в той части, на которую падают лучи, лежащие за фиолетовой областью спектра.
Ультрафиолетовое излучение отличается высокой химической активностью. Повышенную чувствительность к ультрафиолетовому излучению имеет фотоэмульсия. В этом можно убедиться, спроецировав спектр в затемненном помещении на фотобумагу. После проявления бумага почернеет за фиолетовым концом спектра сильнее, чем в области видимого спектра.
Ультрафиолетовые лучи не вызывают зрительных образов: они невидимы. Но действие их на сетчатку глаза и кожу велико и разрушительно. Ультрафиолетовое излучение Солнца недостаточно поглощается верхними слоями атмосферы. Поэтому высоко в горах нельзя оставаться длительное время без одежды и без темных очков. Стеклянные очки, прозрачные для видимого спектра, защищают глаза от ультрафиолетового излучения, так как стекло сильно поглощает ультрафиолетовые лучи.
Впрочем, в малых дозах ультрафиолетовые лучи оказывают целебное действие. Умеренное пребывание на солнце полезно, особенно в юном возрасте: ультрафиолетовые лучи способствуют росту и укреплению организма. Кроме прямого действия на ткани кожи (образование защитного пигмента — загара, витамина D2), ультрафиолетовые лучи оказывают влияние на центральную нервную систему, стимулируя ряд важных жизненных функций в организме.
Ультрафиолетовые лучи оказывают также бактерицидное действие. Они убивают болезнетворные бактерии и используются с этой целью в медицине.
Нагретое тело испускает преимущественно инфракрасное излучение с длинами волн, превышающими длины волн видимого излучения. Ультрафиолетовое излучение — более коротковолновое и обладает высокой химической активностью.
Вопросы к параграфу
1. Почему солнечный свет, прошедший сквозь оконное стекло, не вызывает загара?
2. Известен ли вам какой-либо источник ультрафиолетового излучения?
