Ультрафиолетовое излучение (от лат. ultra - сверх, за пределами и фиолетовый) (ультрафиолетовые лучи,
УФ-излучение) - не видимое глазом эл--магн. излучение, занимающее спектральную
область между видимым и рентг. излучениями в пределах длин волн l от 400 до
10 нм. Область У. и. условно делится на ближнюю (400-200 нм) и далёкую, или
вакуумную (200-10 нм), области; последнее название связано с тем, что У. и.
этого диапазона сильно поглощается воздухом и его исследование возможно только
в вакууме.
Ближнее У. и. открыто И.
В. Риттером (J. W. Ritter) и независимо У. Волластоном (W. Wollaston) в 1801,
вакуумное У. и. с l до 130 нм - В. Шуманом (V. Schumann) в 1885-1903, а с l
до 25 нм - T. Лайманом (T. Lyman) в 1924. Промежуток между вакуумным У. и. и
рентгеновским излучением изучен к 1927.
Спектр У. и. может быть
линейчатым (спектры изолир. атомов, ионов, лёгких молекул, напр. H2),
непрерывным (спектры тормозного и рекомбинационного излучений) или состоять
из полос (молекулярные спектры).
Оптические свойства
У. и. При взаимодействии У. и. с веществом могут происходить ионизация его
атомов и фотоэффект. Оптич. свойства веществ в УФ-области спектра значительно
отличаются от их оптич. свойств в видимой и ИК-областях. Характерной чертой
для УФ-излучения является уменьшение прозрачности (увеличение коэф. поглощения)
большинства тел, прозрачных в видимой области. Напр., обычное стекло непрозрачно
для У. и. с l=320 нм; в более коротковолновой области прозрачны лишь увиолевое
стекло, сапфир, фтористый магний, кварц, флюорит, фтористый литий (имеет наиб.
далёкую границу прозрачности-до l=105 нм) и нек-рые др. материалы. Из газообразных
веществ наиб. прозрачность имеют инертные газы, граница прозрачности к-рых определяется
величиной их ионизац. потенциала (самую коротковолновую границу прозрачности
имеет Не-l=50,4 нм). Воздух непрозрачен практически при l<185 нм из-за поглощения
У. и. кислородом.
Коэф. отражения всех материалов
(в т. ч. металлов) в УФ-области убывает с уменьшением l. Напр., коэф. отражения
свеженапылённого Al, одного из лучших материалов для отражающих покрытий в видимом
диапазоне, резко уменьшается при l<90 нм и значительно уменьшается также
вследствие окисления поверхности (для защиты поверхности алюминия от окисления
применяют покрытия из фтористого лития или фтористого магния). В области длин
волн l<80 нм нек-рые материалы имеют коэф. отражения
10-30% (золото, платина, радий, вольфрам и др.), однако при l<40 нм и их
коэф. отражения снижается до 1 % и ниже.
В оптике У. и. применяют
мн. элементы рентгеновской оптики (многослойные покрытия и т. д.).
Источники У. и. Излучение
накалённых до температур ~3000 К твёрдых тел содержит заметную долю У. и. непрерывного
спектра, интенсивность к-рого растёт с увеличением температуры. Более мощный источник
У. и.- газоразрядная и высокотемпературная плазма .Для разл. применений
У. и. используют ртутные, ксеноновые и др. газоразрядные лампы, окна к-рых (либо
целиком колбы) изготовляют из прозрачных для У. и. материалов (чаще из кварца).
Интенсивное У. и. непрерывного спектра испускают электроны в ускорителе (см.
Синхротронное излучение ).Для УФ-области существуют лазеры (наим. длину
волны испускает лазер на переходах в никелеподобном ионе
нм).
Естеств. источники У. и.-
Солнце, звёзды, туманности и др. космич. объекты. Однако лишь длинноволновая
часть их излучения (l>290 нм) достигает земной поверхности. Более коротковолновое
излучение поглощается озоном, кислородом и др. компонентами атмосферы на высоте
30-200 км, что играет большую роль в атм. процессах. У. и. звёзд и др. космич.
тел, кроме того, в интервале l=91,2-20 нм практически полностью поглощается
межзвёздным водородом (см. Ультрафиолетовая астрономия).
Приёмники У. и. Для
регистрации У. и. при l>230 нм используют обычные фотоматериалы, в более
коротковолновой области к нему чувствительны спец. маложелатиновые фотослои.
Применяются фотоэлектрич. приёмники, использующие способность У. и. вызывать
ионизацию и фотоэффект: фотодиоды, фотоумножители и т.д. Разработан также особый
вид фотоумножителей - каналовые электронные фотоумножители, позволяющие создавать
микроканаловые пластины. В таких пластинах каждая ячейка является каналовым
электронным умножителем размером до 10 мкм. Микроканаловые пластины позволяют
получать фотоэлектрич. изображения в У. и. и объединяют преимущества фотогр.
и фотоэлектрич. методов регистрации излучения. При исследовании У. и. также
используют разл. люминесцирующие вещества, преобразующие У. и. в видимое. На
их основе созданы приборы для визуализации изображения в У. и.
Применение У. и. Изучение
спектров испускания, поглощения и отражения в УФ-области позволяет определять
электронную структуру атомов, молекул, ионов, твёрдых тел. УФ-спектры Солнца,
звёзд, туманностей несут информацию о физ. процессах, происходящих в горячих
областях этих космич. объектов. На фотоэффекте, вызываемом У. и., основана фотоэлектронная
спектроскопия. У. и. может нарушать хим. связи в молекулах, в результате
чего могут возникать разл. фотохим. реакции (окисление, восстановление, полимеризация
и т. д.), что послужило основой для фотохимии. Люминесценция под действием У.
и. используется для создания люминесцентных ламп, светящихся красок, в люминесцентном
анализе, дефектоскопии. У. и. применяется в криминалистике и искусствоведении.
Способность разл. веществ к избират. поглощению У. и. используется для обнаружения
вредных примесей в атмосфере и в УФ-микроскопии.
Биологическое действие ультрафиолетового излучения. У. и. поглощается верх. слоями тканей растений, кожи человека или животных. При этом происходит хим. изменение молекул биополимеров. Малые дозы оказывают благотворное действие на организмы-способствуют образованию витаминов группы D, улучшают иммунобиол. свойства. Большие дозы могут вызывать повреждение глаз и ожоги кожи.
A. H. Рябцев
1. Электромагнитная волна (в религиозной терминологии релятивизма - "свет") имеет строго постоянную скорость 300 тыс.км/с, абсурдно не отсчитываемую ни от чего. Реально ЭМ-волны имеют разную скорость в веществе (например, ~200 тыс км/с в стекле и ~3 млн. км/с в поверхностных слоях металлов, разную скорость в эфире (см. статью "Температура эфира и красные смещения"), разную скорость для разных частот (см. статью "О скорости ЭМ-волн")
2. В релятивизме "свет" есть мифическое явление само по себе, а не физическая волна, являющаяся волнением определенной физической среды. Релятивистский "свет" - это волнение ничего в ничем. У него нет среды-носителя колебаний.
3. В релятивизме возможны манипуляции со временем (замедление), поэтому там нарушаются основополагающие для любой науки принцип причинности и принцип строгой логичности. В релятивизме при скорости света время останавливается (поэтому в нем абсурдно говорить о частоте фотона). В релятивизме возможны такие насилия над разумом, как утверждение о взаимном превышении возраста близнецов, движущихся с субсветовой скоростью, и прочие издевательства над логикой, присущие любой религии.
4. В гравитационном релятивизме (ОТО) вопреки наблюдаемым фактам утверждается об угловом отклонении ЭМ-волн в пустом пространстве под действием гравитации. Однако астрономам известно, что свет от затменных двойных звезд не подвержен такому отклонению, а те "подтверждающие теорию Эйнштейна факты", которые якобы наблюдались А. Эддингтоном в 1919 году в отношении Солнца, являются фальсификацией. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.