Ultravioleta


Ultravioleta ( UV ) es una forma de radiación electromagnética con longitud de onda de 10 nm [1] (con una frecuencia correspondiente alrededor de 30 PHz ) a 400 nm (750 THz ), más corta que la de la luz visible , pero más largo que los rayos X . La radiación ultravioleta está presente en la luz solar y constituye aproximadamente el 10% de la emisión total de radiación electromagnética del sol. También es producido por los arcos eléctricos y luces especializados, tales como lámparas de vapor de mercurio , lámparas de bronceado , y luces negras. Aunque el ultravioleta de longitud de onda larga no se considera una radiación ionizante porque sus fotones carecen de energía para ionizar átomos , puede provocar reacciones químicas y hacer que muchas sustancias brillen o emitan fluorescencia . En consecuencia, los efectos químicos y biológicos de los rayos ultravioleta son mayores que los simples efectos de calentamiento, y muchas aplicaciones prácticas de la radiación ultravioleta se derivan de sus interacciones con moléculas orgánicas.

La luz ultravioleta de onda corta daña el ADN y esteriliza las superficies con las que entra en contacto. Para los seres humanos, el bronceado y las quemaduras solares son efectos familiares de la exposición de la piel a la luz ultravioleta, junto con un mayor riesgo de cáncer de piel . La cantidad de luz ultravioleta producida por el Sol significa que la Tierra no podría mantener la vida en tierra firme si la mayor parte de esa luz no fuera filtrada por la atmósfera. [2] Los rayos ultravioleta "extremos" de longitud de onda más corta y más enérgicos por debajo de 121 nm ionizan el aire con tanta fuerza que se absorbe antes de que llegue al suelo. [3] Sin embargo, la luz ultravioleta (específicamente, UVB) también es responsable de la formación de vitamina D en la mayoría de los países .vertebrados , incluidos los humanos. [4] El espectro UV, por tanto, tiene efectos tanto beneficiosos como perjudiciales para la vida.

El límite inferior de longitud de onda de la visión humana se toma convencionalmente como 400 nm, por lo que los rayos ultravioleta son invisibles para los humanos, aunque las personas a veces pueden percibir la luz en longitudes de onda más cortas que esta. [5] Los insectos, las aves y algunos mamíferos pueden ver los rayos UV cercanos (NUV) (es decir, longitudes de onda ligeramente más cortas que las que los humanos pueden ver).

Los rayos ultravioleta son invisibles para la mayoría de los humanos. El cristalino del ojo humano bloquea la mayor parte de la radiación en el rango de longitud de onda de 300 a 400 nm; las longitudes de onda más cortas son bloqueadas por la córnea . [6] Los seres humanos también carecen de adaptaciones de receptores de color para los rayos ultravioleta. Sin embargo, los fotorreceptores de la retina son sensibles a los rayos UV cercanos, y las personas que carecen de lentes (una condición conocida como afaquia ) perciben los rayos UV cercanos como azul blanquecino o violeta blanquecino. [7] Bajo algunas condiciones, los niños y adultos jóvenes pueden ver ultravioleta hasta longitudes de onda alrededor de 310 nm. [8] [9] La radiación ultravioleta cercana es visible para insectos, algunos mamíferos y algunospájaros . Las aves tienen un cuarto receptor de color para los rayos ultravioleta; esto, junto con las estructuras oculares que transmiten más rayos ultravioleta, les da a las aves más pequeñas una visión ultravioleta "verdadera". [10] [11]

"Ultravioleta" significa "más allá del violeta" (del latín ultra , "más allá"), siendo el violeta el color de las frecuencias más altas de luz visible . La luz ultravioleta tiene una frecuencia más alta (por lo tanto, una longitud de onda más corta) que la luz violeta.


La radiación ultravioleta también es producida por arcos eléctricos . Los soldadores de arco deben usar protección para los ojos y cubrirse la piel para prevenir fotoqueratitis y quemaduras solares graves .
Niveles de ozono a varias altitudes ( UD / km ) y bloqueo de diferentes bandas de radiación ultravioleta: en esencia, todos los UVC están bloqueados por oxígeno diatómico (100-200 nm) o por ozono (oxígeno triatómico) (200-280 nm) en la atmósfera. La capa de ozono bloquea la mayoría de los rayos UVB. Mientras tanto, los rayos UVA apenas se ven afectados por el ozono y la mayor parte llega al suelo. Los rayos UVA constituyen casi toda la luz ultravioleta que penetra en la atmósfera de la Tierra.
Dos tubos fluorescentes de luz negra, que muestran el uso. El tubo más largo es un tubo F15T8 / BLB de 18 pulgadas y 15 vatios, que se muestra en la imagen inferior en un dispositivo fluorescente estándar enchufable. El más corto es un tubo F8T5 / BLB de 12 pulgadas y 8 vatios, que se usa en una luz negra portátil que funciona con baterías y que se vende como detector de orina para mascotas.
Bombilla UV germicida de 9 vatios, en factor de forma fluorescente compacta (CF)
Lámpara germicida comercial en carnicería
Un LED UV de 380 nanómetros hace que algunos artículos domésticos comunes sean fluorescentes.
Los fotones ultravioleta dañan las moléculas de ADN de los organismos vivos de diferentes formas. En un evento de daño común, las bases de timina adyacentes se unen entre sí, en lugar de a través de la "escalera". Este " dímero de timina " hace una protuberancia y la molécula de ADN distorsionada no funciona correctamente.
El efecto de las quemaduras solares (medido por el índice UV ) es el producto del espectro de la luz solar (intensidad de la radiación) y el espectro de acción eritematosa (sensibilidad de la piel) en el rango de longitudes de onda UV. La producción de quemaduras solares por milivatio de intensidad de radiación aumenta en casi un factor de 100 entre las longitudes de onda cercanas a los rayos UV-B de 315 a 295 nm
Demostración del efecto de la protección solar. La cara del hombre tiene protector solar solo en el lado derecho. La imagen de la izquierda es una fotografía normal de su rostro; la imagen de la derecha es de luz ultravioleta reflejada. El lado de la cara con protector solar es más oscuro porque el protector solar absorbe la luz ultravioleta.
Los letreros se utilizan a menudo para advertir del peligro de fuentes de rayos ultravioleta fuertes.
Cuerda de polipropileno dañada por los rayos UV (izquierda) y cuerda nueva (derecha)
Espectro IR que muestra la absorción de carbonilo debido a la degradación UV del polietileno.
Un retrato tomado usando solo luz ultravioleta entre las longitudes de onda de 335 y 365 nanómetros.
Aurora en el polo norte de Júpiter como se ve en luz ultravioleta por el Telescopio Espacial Hubble .
Un pájaro aparece en muchas tarjetas de crédito Visa cuando se colocan bajo una fuente de luz ultravioleta.
Después de un ejercicio de entrenamiento que involucra fluidos corporales falsos , el equipo de protección personal de un trabajador de la salud se revisa con luz ultravioleta para encontrar gotas invisibles de fluidos. Estos fluidos pueden contener virus mortales u otra contaminación.
Una colección de muestras de minerales brillantemente fluorescentes en varias longitudes de onda como se ve mientras son irradiadas por luz ultravioleta.
Efectos de los rayos UV sobre superficies acabadas en 0, 20 y 43 horas.
Un tubo de descarga de vapor de mercurio de baja presión inunda el interior de una campana con luz ultravioleta de onda corta cuando no está en uso, esterilizando los contaminantes microbiológicos de las superficies irradiadas.
Entomólogo utilizando luz ultravioleta para recolectar escarabajos en Chaco , Paraguay .