Ultravioleta


El ultravioleta ( UV ) es una forma de radiación electromagnética con una longitud de onda de 10 nm [1] (con una frecuencia correspondiente de alrededor de 30  PHz ) a 400 nm (750  THz ), más corta que la de la luz visible , pero más larga que los rayos X. La radiación ultravioleta está presente en la luz solar y constituye aproximadamente el 10% de la radiación electromagnética total emitida por el sol. También es producido por arcos eléctricos y luces especializadas, 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 la energía para ionizar los átomos , puede causar reacciones químicas y hace 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. [ cita requerida ]

La luz ultravioleta de onda corta daña el ADN y esteriliza las superficies con las que entra en contacto. Para los 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 sería capaz de albergar vida en tierra firme si la mayor parte de esa luz no fuera filtrada por la atmósfera . [2] Los rayos UV "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 (en concreto, la UVB) también es responsable de la formación de vitamina Den la mayoría de los vertebrados terrestres , incluidos los humanos. [4] El espectro UV, por lo 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 el UV cercano (NUV) (es decir, longitudes de onda ligeramente más cortas que las que pueden ver los humanos). [6]

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 . [7] Los humanos también carecen de adaptaciones del receptor de color para los rayos ultravioleta. Sin embargo, los fotorreceptores de la retina son sensibles a la luz ultravioleta cercana, y las personas que carecen de cristalino (una afección conocida como afaquia ) perciben la luz ultravioleta cercana como azul blanquecina o violeta blanquecina. [5] En algunas condiciones, los niños y los adultos jóvenes pueden ver el ultravioleta hasta longitudes de onda de alrededor de 310 nm. [8] [9]La radiación ultravioleta cercana es visible para los insectos, algunos mamíferos y algunas aves . Las aves tienen un cuarto receptor de color para los rayos ultravioleta; esto, junto con las estructuras oculares que transmiten más UV, les da a las aves más pequeñas una visión UV "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 la luz visible . El 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 evitar la fotoqueratitis y las quemaduras solares graves .
Niveles de ozono a varias altitudes ( UD/km ) y bloqueo de diferentes bandas de radiación ultravioleta: En esencia, todos los UVC son 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 terrestre.
Dos tubos fluorescentes de luz negra, mostrando su 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 enchufable estándar. El más corto es un tubo F8T5/BLB de 12 pulgadas y 8 vatios, que se usa en una luz negra portátil a batería que se vende como detector de orina para mascotas.
Bombilla UV germicida de 9 vatios, en factor de forma fluorescente compacto (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 maneras. En un evento de daño común, las bases de timina adyacentes se unen entre sí, en lugar de cruzar la "escalera". Este " dímero de timina " se abulta 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 todo 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 de UV-B cercanas de 315 a 295 nm
Demostración del efecto del protector solar. La cara del hombre tiene protector solar solo en su 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 sobre el peligro de fuertes fuentes de UV.
Cuerda de polipropileno dañada por 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 vista en luz ultravioleta por el Telescopio Espacial Hubble .
Aparece un pájaro en muchas tarjetas de crédito Visa cuando se mantienen 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 podrían contener virus mortales u otra contaminación.
Una colección de muestras de minerales que emiten una fluorescencia brillante en varias longitudes de onda, tal como se ven mientras son irradiadas con luz ultravioleta.
Efectos de los rayos UV en superficies acabadas en 0, 20 y 43 horas.
Un tubo de descarga de vapor de mercurio a 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 usando luz ultravioleta para recolectar escarabajos en Chaco , Paraguay .