اشعه فرابنفش انرژی الکترومغناطیسی است که طول موج کوتاه و انرژی زیادی دارد و برای چشم انسان نامرئی است و در طیف الکترومغناطیسی ، بین اشعه ایکس و نور مرئی قرار دارد. وجود این اشعه در نور خورشید باعث آفتاب سوختگی پوست بدن می‌شود. این اشعه طول موجی بین 0.0144 میکرومتر و 0.39 میکرومتر را دارد. 

گستره اشعه فرابنفش 

اشعه فرابنفش بین طول موجهای 0.0144 میکرومتر و 0.39 میکرومتر است. اشعه فرابنفش را به سه منطقه تقسیم می‌کنند:

ماورا بنفش با طول موج بلند یا ماورا بنفش A : این اشعه بین طول موجهای 0.39 و 0.315 میکرومتر قرار دارد. نسبت این اشعه در نور آفتاب ، قوس الکتریکی زغال و چراغهای الکتریکی معمولی زیاد است. ماورا بنفش با طول موج متوسط یا ماورا بنفش B : این اشعه بین طول موجهای 0.315 و 0.28 میکرومتر است. این اشعه در نور چراغ بخار جیوه و قوسهای الکتریکی با الکترودهای فلزی وجود دارد، تاثیر آنها در پوست شدید است. ماورا بنفش با طول موج کوتاه یا ماورا بنفش C : این اشعه شامل طول موجهای کوتاهتر از 0.28 میکرومتر است و فقط در قوس الکتریکی جیوه وجود دارد. 

جذب اشعه فرابنفش 

از شیشه معمولی فقط اشعه فرابنفش A عبور می‌کند. در صنعت شیشه‌هایی با ترکیبات مخصوص می‌سازند که طول موج 0.26 یعنی ماورا بنفش B و A و قسمتی از C را نیز عبور دهد. شفافیت کوارتز خیلی بیشتر از شیشه است و فقط طول موجهای کوتاهتر از 0.18 میکرومتر در آن جذب می‌شود. به همین سبب حبابهای چراغهای مولد اشعه فرابنفش را از کوارتز تهیه می‌کنند.

آب خالص برای اشعه فرابنفش ، شفاف‌ترین مایعات است و طبقات نازک آن امواج بلندتر از 0.2 میکرومتر را از خود عبور می‌دهند. گازها معمولا برای اشعه فرابنفش ، شفاف هستند و طول موجهای بلندتر از 0.18 میکرومتر از لایه‌های نازک هوا بخوبی عبور می‌کنند. 

منابع اشعه فرابنفش 

منابع اشعه فرابنفش خیلی زیاد است. تعدادی از آنها عبارتند از:
 

قوس الکتریکی زغال 
نسبت اشعه فرابنفش در قوس الکتریکی زغال نسبتا کم است، ولی اگر اکسیدهای فلزی به الکترودهای زغالی اضافه کنند، مقدار این اشعه افزایش می‌یابد. برای این کار الکترودهایی می‌سازند که در آنها یک غلاف زغالی دور اکسید فلزی را گرفته است. قوسهایی که الکترود آنها از فلز خالص ساخته شده باشند، نیز به نسبت زیاد اشعه فرابنفش دارند. 
 

چراغهای بخار جیوه 

مهمترین و متداولترین منابع اشعه فرابنفش چراغهای بخار جیوه هستند که با مصرف کم نیروی الکتریکی ، مقدار زیادی اشعه فرابنفش تولید می‌کنند. قسمت اساسی لامپ از لوله‌ای از جنس کوارتز ساخته شده است که در دو طرف آن دارای دو مخزن جیوه است. 
 

اندازه گیری اشعه فرابنفش 

اساس اندازه گیری اشعه فرابنفش متکی به خواص فیزیکی و شیمیایی آن است. وسایلی که برای اندازه گیری اشعه فرابنفش وجود دارد، اکتی نومتر (Actinometer) نامیده می‌شود و به سه دسته تقسیم می‌شود:
 

پیل ترموالکتریک : جسمی را که کلیه اشعه را جذب می‌کند، در معرض تابش اشعه قرار داده و حرارت حاصله را اندازه گیری می‌کنند.
 

اکتی نومتر فیزیکی : مهمترن این نوع اکتی نومترها سلول فوتوالکتریک (Photoelectric) است که از یک حباب از جنس کوارتز که به خوبی تخلیه شده است، تشکیل شده و نیز شامل دو الکترود است.
 

اکتی نومتر شیمیایی : املاح نقره در اثر تابش اشعه فرابنفش احیا شده و چون نقره آن آزاد می‌گردد، املاح سیاه رنگ می‌شود. اکتی نومتری که متکی به خاصیت فوق است، اکتی نومتر بوردیه (Bordier) است.

 

خواص فیزیکی و شیمیایی اشعه فرابنفش
 

خواص فیزیکی اشعه فرابنفش 

خاصیت فوتوالکتریک 

اگر اشعه فرابنفش به فلزات بتابد، از آنها الکترون جدا می‌کند، ولی جدا شدن الکترون در کلیه فلزات به یک اندازه نیست و حساسیت کادمیوم بیش از همه می‌باشد. مقدار الکترونی که از فلز جدا می‌شود، متناسب با مقدار انرژی اشعه‌ای است که به آن می‌تابد. 
 

خواص شیمیایی اشعه فرابنفش 

خاصیت فلوئورسانس 

یکی از خواص مهم و جالب اشعه فرابنفش خاصیت فلوئورسانس آن می‌باشد. اگر در مقابل اشعه فرابنفش و یا یک چراغ بخار جیوه ، اجسامی از قبیل گچ و کولوفان (Colophan) و محلول سالسیلات دو سود یا آنتی پیرین و یا بعضی از سنگهای معدنی را قرار دهند، ملاحظه می‌شود که هر یک به نسبت جذب اشعه به رنگهای مختلف درخشندگی پیدا می‌کند. این خاصیت نیز بستگی به طول موج و شدت جذب اشعه دارد. بعضی اجسام در مقابل اشعه فرابنفش با موج بلند این خاصیت را ندارند و به عکس در مقابل اشعه فرابنفش با موج کوتاه خاصیت فلوئورسانس پیدا می‌کند. 

خاصیت فوتو شیمیایی 

اشعه فرابنفش باعث تعداد زیادی فعل و انفعالات شیمیایی می‌شود و این خاصیت در اشعه با موج کوتاه 0.3 میکرومتر شدیدتر است. از جمله مانند نور مرئی که املاح نقره را تجزیه و فلز آنها را آزاد می‌سازد و این خاصیت در اشعه با موج کوتاه بیشتر است. مدتها برای اندازه گیری مقدار اشعه فرابنفش از این خاصیت استفاده می‌کردند. 
 

کاربرد اشعه فرابنفش 

برای ضد عفونی کردن آبها تحریک پذیری شدید روی اعضای حسی سطحی تخریب نسوج تخریب باکتریها 
 

اندازه گیری اشعه فرابنفش 

اشعه فرابنفش از جنس انرژی الکترومغناطیسی است که دارای طول موجهایی بین 0.0144 میکرومتر و 0.39 میکرومتر است. به دلیل کاربردهای متفاوتی که در پزشکی و صنعت دارد، اندازه گیری مقدار اشعه لازم می‌باشد. اساس اندازه گیری اشعه فرابنفش بر خواص فیزیکی و شیمیایی استوار است. وسایلی که برای اندازه گیری اشعه فرابنفش وجود دارد، اکتی نومتر (Actinometer) است و به سه دسته تقسیم می‌شود:

پیل ترموالکتریکی

اکتی نومتر فیزیکی

اکتی نومتر شیمیایی. 

پیل ترموالکتریکی 

در این روش جسمی را که کلیه اشعه را جذب می‌کند، در معرض تابش اشعه قرار می‌دهند و گرمای حاصله را اندازه گیری می‌کنند. برای اینکه بتوان شدت اشعه فرابنفش را به تنهایی اندازه گیری کرد، کافی است که ابتدا شدت تمام اشعه منبع نورانی را اندازه گیری نموده و سپس به کمک فیلترهای مناسب که کلیه اشعه فرابنفش را جذب می‌کند، اندازه گیری را تکرار کرد. تفاضل این دو مقدار اشعه فرابنفش را نشان می‌دهد. 

اکتی نومتر فیزیکی 

مهمترین این نوع اکتی نومترها سلول فوتوالکتریک (Photoelectric) است. 
 

ساختمان سلول 

سلول فوتو الکتریک متشکل از یک حباب از جنس کوارتز ، که بخوبی تخلیه شده و دو الکترود ، است. کاتد تشکیل شده از یک رسوب فلزی نازک که جدار داخلی حباب به غیر از قسمت کوچکی را که برای ورود نور است، می‌پوشاند. آند در داخل حباب بوده، از یک حلقه فلزی ساخته شده است. 

مکانیسم عمل 

هرگاه بین دو الکترود اختلاف پتانسیل در حدود 100 ولت برقرار کنیم، به شرطی که قطب منفی به رسوب فلزی متصل باشد، هر گاه سلول در تاریکی باشد، جریانی نمی‌گذرد، ولی اگر بر رسوب نوری بتابانیم، از آن الکترون جدا شده، جریانی که شدت آن متناسب با شدت نور تابیده است، برقرار می‌شود. شدت این جریان خیلی کم است (در حدود یک میکرو آمپر) و باید آن را بوسیله لامپهای سه قطبی تقویت نمود. 

اکتی نومتر شیمیایی 

مهمترین این نوع اکتی نومترها ، اکتی نومتر بوردیه (Bordier) است. 

اکتی نومتر بوردیه 

املاح نقره در اثر تابش اشعه فرابنفش احیا می‌شود و چون نقره آن آزاد می‌شود، املاح سیاه رنگ می‌گردند. اکتی نومتری که متکی به خاصیت بالا باشد، اکتی نومتر بوردیه (Bordier) است که محلول فرو سیانور پتاسیم در نتیجه تابش اشعه فرابنفش ، رنگ زرد مایل به آجری پیدا می‌کند و شدت این رنگ به مقدار اشعه فرابنفش بستگی دارد. 

مکانیسم عمل 

برای این اندازه گیری ، نوارهای کاغذی را به محلول 20 درصد فرو سیانور دو پتاسیم آغشته می‌کنند و پس از خشک شدن در معرض تابش اشعه فرابنفش قرار می‌دهند. سپس از مقایسه این نوار کاغذی که رنگین شده است، با یک سری نمونه‌هایی که قبلا تهیه و اندازه گیری شده، به مقدار تابش اشعه فرابنفش پی می‌برند.

نقل از آسمان ابری

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 

26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40