紫外线辐射

德国物理学家约翰·威廉·里特,在得知赫歇尔发现的红外波,超出了紫罗兰色的结束可见光谱的太阳和(1801年)发现存在看不见的光线变暗银氯比可见光更有效。这个扩展与可见光光谱范围x射线是指定的紫外线。这种形式的电磁辐射的来源是热对象像太阳,同步加速器辐射的来源,汞或氙电弧灯,气体放电管装满气体原子(例如,汞,氘,或氢),内部电子能源水平对应的光子紫外线。

当紫外线光照射某些材料,它使他们发出荧光即:,they emit electromagnetic radiation of lower energy, such as visible light. The光谱的荧光材料的特征作文因此可用于筛选矿物质,检测细菌在变质食品,确定颜料或检测伪造艺术品和其他对象(古代的年龄在表面大理石雕塑,例如,发出荧光黄绿色,而新切大理石面会发出荧光明亮的紫色)。

光学仪器紫外区域是由特殊的材料,如石英,某些硅酸盐,金属氟化物,透明的至少在不远的紫外线。远紫外辐射吸收几乎所有气体和材料,因此需要反射光学真空钱伯斯。

紫外线感光板,通过检测到的光电效应在光电倍增管。同样,紫外线辐射可以被转换成可见光的荧光检测。

紫外线引起的相对较高的能量来确定光化学反应。这个特点是利用生产蓝图印象对晒图面料和设计图纸。这里,布或纸处理化学物质的混合物反应在暴露于紫外线来形成不溶性蓝色的复合。紫外线辐射引起的电子激发态也产生变化颜色光敏和透明度,光致变色眼镜。在某些光化学与光结构变化聚合物构成光刻的基础和微电子电路的处理。

人类和大多数的眼睛虽然看不见脊椎动物可以被很多,近紫外灯昆虫。蝴蝶和许多花似乎相同的色彩模式截然不同的在可见光下的紫外线可察觉的昆虫。

一个重要区别紫外线和电磁辐射频率较低的前的能力电离,也就是说它可以把电子从原子和分子。visible-i.e以外的所有高频电磁辐射。、紫外线、x射线和伽马作用电离因此对身体有害组织,生活细胞,DNA(脱氧核糖核酸)。紫外线对人体的有害影响和更大的动物减轻由于这种形式的辐射不穿透更严格皮肤。

日光浴者的身体是被10²¹光子每秒,和1%的,或超过十亿每秒,是紫外线辐射的光子。晒黑身体和天然色素在某种程度上有助于保护皮肤,防止皮肤细胞用紫外线的破坏。然而,过度暴露于紫外线的组成部分阳光可能会导致皮肤癌,白内障的眼睛,伤害身体的免疫系统。幸运的是,层臭氧(O₃)平流层吸收最有害的紫外线,波长的2000年和2900年埃(一个埃[A] = 10⁻¹⁰米),变弱那些与波长在2900年和3150年之间。如果没有这个保护层臭氧,地球上的生命将不可能。臭氧层产生海拔约10到50公里(6到30英里)地球表面由upward-diffusing分子之间的反应氧气(O₂)和downward-diffusing电离原子氧(O⁺)。在20世纪晚期life-protecting平流层臭氧层减少通过氯原子含氯氟烃(或氟利昂)气体释放到大气通过气溶胶推进剂、空调冷却剂溶剂用于制造电子组件和其他来源。限制出售消耗臭氧层的化学物质,最终和臭氧层将恢复。

电离原子氧,氮,一氧化氮生产上吗大气通过吸收太阳紫外辐射。这是电离区域电离层,从而影响无线通信和无线电波的吸收和反射的频率低于40 MHz。

x射线

德国物理学家威廉·康拉德·伦琴1895年一个偶然的机会,发现了x射线而学习阴极射线低压气体放电管。(几年后J.J.汤姆森英格兰表明,阴极射线电子发出的负电极(阴极)的放电管)。伦琴发现了荧光的钡氰亚铂酸盐屏幕躺在放电管附近发生的。他追踪迄今为止未被发现的来源形式的辐射,放电管的阴极射线撞墙,他错误地认为他无法观察反射或折射他的新射线与光无关。因为他的本质上的不确定性,他叫他们x光辐射。这种早期的失败可以归因于x射线的波长非常短(10⁻⁸到10⁻¹¹厘米),对应光子从200年到100000年电动汽车能量。1912年,另一位德国的物理学家,马克斯·冯·劳厄,意识到定期安排原子在晶体应该提供一个自然光栅的间距(大约10吗⁻⁸厘米)产生干扰模式x射线照相底片,通过这样一个水晶。这个实验的成功,由沃尔特·弗里德里希和保罗•Knipping不仅识别x射线与电磁辐射,也开始使用x射线来进行详细的研究晶体的原子结构。的干扰x射线衍射在某些方向从所谓的x射线晶体衍射仪,反过来,允许x射线在不同频率的解剖,就像一个棱镜期刊和传播各种颜色的光。光谱作文和特征频率给定发射的x射线x射线源因此可以测量。在光学光谱学,x射线光子发射对应不同的原子和分子的内部电子能量。然而,因为他们的更高的能量x射线光子与内壳层电子接近原子核,而光学吸收和发射原子的外层电子或相关材料。因为用于外层电子化学成键而内壳层电子的能量仍基本上不受原子成键,标识和数量组成物质的元素更准确地确定排放,比光子的吸收或荧光x射线可见或紫外线。

身体部位的对比在医用x射线(片)是由不同的照片散射和x射线的吸收骨头和组织。在几个月内的伦琴发现x射线和他第一次x射线照片的妻子的手,这种形式的电磁辐射在骨科和牙科医学成为不可或缺的。身体的使用获得的x射线图像内部多年来经历了相当大的发展,并最终以高度复杂的过程被称为计算机断层扫描(猫;看到辐射)。

尽管他们在医疗用途诊断,x射线的电离原子和分子及其渗透权力让他们潜在的健康危害。暴露身体的细胞和组织的大剂量电离辐射会导致异常DNA这可能导致癌症和出生缺陷。(详细治疗的影响x射线和其他形式的电离辐射对人类健康和这样的辐射水平在日常生活中,遇到看到辐射:电离辐射的生物效应。)

x射线产生的x光管减速的高能电子(轫致辐射),他们触及金属或目标加速电子移动相对论在圆形轨道速度(同步加速器辐射;见上图电磁辐射的连续光谱)。他们探测到光化学在照相乳剂或电离气体原子的能力。每一个x射线光子产生电子和破裂离子,导致当前的脉搏。通过计算这样的电流脉冲每秒的速度,强度可以测量x射线通量。仪器用于此目的盖革计数器。

x射线天文学揭示了非常强大的x射线在深太空的来源。在银河系,其中太阳系是一个部分,最强烈的来源是一定的吗双星系统在这两个中的一个星星被认为是一个紧凑的吗中子星或者一个黑洞。盘旋的电离气体的伙伴明星因为重力进入紧凑的明星,产生x射线可能超过1000倍的光的总量发出由太阳。目前他们的爆炸,超新星发出一个好的分数射线的能量的爆发。