ID: 00011096
Невидимый свет
Ещё во времена античности было известно, что солнечные лучи несут не только свет, но и тепло. В 1800 году английский учёный У. Гершель, двигая чувствительный термометр вдоль солнечного спектра, обнаружил нагревание термометра в области, находящейся за границей красной части спектра и невидимой для глаза. Так было открыто инфракрасное излучение.
В 1801 году немецкий физик И. Риттер исследовал химическое воздействие излучения различных участков солнечного спектра с помощью хлористого серебра (оно чернеет под действием света). Учёный обнаружил, что потемнение хлористого серебра постепенно возрастает при переходе от красной к фиолетовой части спектра и достигает максимума за фиолетовой областью, там, где глаз не воспринимает никаких лучей. Так было открыто ультрафиолетовое излучение.
Ультрафиолетовый спектр разделяют на ультрафиолет-А (УФ-А) с длиной волны 315-400 нм, ультрафиолет-В (УФ-В) - 280-315 нм и ультрафиолет-С (УФ-С) - 100-280 нм, которые различаются по проникающей способности и биологическому воздействию на организм. Коротковолновая часть ультрафиолета, излучаемого Солнцем, не достигает поверхности Земли. Из-за наличия озонового слоя в атмосфере Земли, поглощающего ультрафиолетовые лучи, спектр солнечного излучения вблизи поверхности Земли практически обрывается на длине волны 290 нм.
Под действием ультрафиолета в коже человека вырабатывается особый пигмент, интенсивно отражающий эту часть солнечного спектра. При этом кожа приобретает характерный оттенок, известный как загар. Спектральный максимум пигментации соответствует длине волны 340 нм.
Недостаток УФ-лучей опасен для человека, так как эти лучи являются стимулятором основных биологических процессов организма. Наиболее выраженное проявление "ультрафиолетовой недостаточности" авитаминоз, при котором нарушается фосфорно-кальциевый обмен и процесс костеобразования, а также происходит снижение работоспособности и защитных свойств организма от заболеваний. Подобные проявления характерны для осенне-зимнего периода при значительном отсутствии естественной ультрафиолетовой радиации (так называемое "световое голодание").
На рисунке представлен спектр излучения сварочной дуги. При работе сварщикам необходимо пользоваться средствами защиты для глаз и кожи. Какое излучение представляет при этом наибольшую опасность? Ответ поясните.
Источник: ФИПИ
По графику спектра сварочной дуги максимум интенсивности (мощности) излучения приходится на участок длин волн в диапазоне примерно $\lambda \approx 100\text{–}400$ нм, что соответствует ультрафиолетовому излучению.
Ультрафиолетовое излучение:
— невидимо для глаза (человек не «видит» опасность и не зажмуривается рефлекторно);
— несёт большую энергию фотона $E_\gamma = \frac{h c}{\lambda}$, поскольку $\lambda$ мала;
— вызывает ожог сетчатки глаза («электроофтальмия») и ожоги кожи.
Поэтому при сварке необходимо защищать глаза щитком (маской) и закрывать кожу — наибольшую опасность представляет именно ультрафиолетовое излучение.
-