紫外线UV光概述

紫外线[编辑]

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哈勃望远镜以紫外线拍摄的木星极光

黑光灯萤光管，是一般长波紫外线的来源。

紫外线（Ultraviolet或简称UV）是波长比可见光短，但比X射线长的电磁辐射，波长范围在10纳米（nm）至400纳米，能量从3电子伏特（eV）至124电子伏特之间。它的名称是因为在光谱中电磁波频率比肉眼可见的紫色还要高而得名，又俗称紫外光。

虽然人的肉眼看不见紫外线，但紫外线却会造成晒伤的影响。紫外线还有其他的效应，对人类的健康既有益处也有害处。

紫外线出现在阳光中，并且也能在电弧和专门的灯中生成，例如水银灯，日晒灯和黑光灯。尽管紫外线的能量不足以将原子游离，它可以造成化学反应，并导致许多物质发光或产生萤光。大多数紫外光被归类为非电离辐射。能量较高的紫外线光谱，大约在150纳米（真空紫外线）是电离的，但这种类型的紫外线不具穿透力，会被空气阻挡住[1]。

目录

[隐藏]

∙ 1 发现

∙ 2 名称的来源

∙ 3 紫外线的分类

o 3.1 日常生活中的分类

o 3.2 科学上的分类

∙ 4 紫外线的来源

o 4.1 天然来源的紫外线

o 4.2 黑光

o 4.3 紫外线萤光灯

o 4.4 发光二极管紫外线灯

o 4.5 紫外线激光

o 4.6 气体放电灯泡

∙ 5 检定和测量紫外线辐射

o 5.1 近紫外线

o 5.2 真空紫外线

∙ 6 紫外线辐射对人类健康的效应

o 6.1 有益的效果

▪ 6.1.1 维他命D

▪ 6.1.2 美容

▪ 6.1.3 医学应用

o 6.2 有害的效应

▪ 6.2.1 皮肤

▪ 6.2.1.1 致癌风险

∙7 紫外线造成的伤害

∙8 相关条目

∙9 参考资料

∙10 进阶读物

发现[编辑]

紫外线的发现与观察到银盐在阳光下变暗有关。在1801，德国物理学家约翰·威廉·特制作标志观察可见光谱的紫色线末端之外看不见的光线，对照亮浸泡氯化银的纸张特别有效。他称之为“氧化光”以强调是化学反应，并将它们与可见光谱另一端的“热射线”区别开来。不久之后，这个名词简化为“化学光的”，并且在整个19世纪都是广为人知的名词。化学光和热射线这两个名词，最后分别改成紫外线和红外线辐射[2]。

1893年，德国物理学家维克托·舒曼发现低于200纳米的紫外线辐射会被空气强烈的吸收，因此称之为真空紫外线[3]。

名称的来源[编辑]

名称的意义是“超越紫色”，而紫色是可见光中的颜色中波长最短的。紫外光的波长比紫色光更短。

紫外线的分类[编辑]

日常生活中的分类[编辑]

∙近紫外线（UVA）：长波紫外线A光，波长介于315~400纳米，可穿透云层、玻璃进入室内及车内，可穿透至皮肤真皮层，会造成晒黑，也是皮肤

老化、出现皱纹及皮肤癌的主因。UVA可再细分为UVA-2（320~340nm）与UVA-1（340~400nm）

UVA-1穿透力最强，可达真皮层使皮肤晒黑，对皮肤的伤害性最大，但也是对它最容易忽视的，特别在非夏季时UVA-1强度虽然较弱，但仍然存在，会因为长时间累积的量，造成皮肤伤害。特别是皮肤老化松驰、皱纹、失去弹性、黑色素沉淀…

UVA-2则与UVB同样可到达皮肤表皮，它会引起皮肤晒伤、变红发痛、日光性角化症（老人斑）、失去透明感。

∙中紫外线（UVB）：中波紫外线B光，波长介于280~315纳米，会被平流层的臭氧所吸收，会引起晒伤及皮肤红、肿、热及痛，严重者还会起水泡

或脱皮（类似烧烫伤之症状）

∙远紫外线（UVC）：短波紫外线C光，波长介于100~280纳米，波长更短、更危险，可被臭氧层所阻隔不会到达地球表面，较不会侵害人体肌肤。

每一个人对紫外线的容忍度不同，视日照累积量到某一极限，就会造成伤害。而暴露于工业设备产生的UV-C或高强度UV-B及UV-A同样会造成眼睛表层组织的伤害。

科学上的分类[编辑]

按照ISO-DIS-21348[4]，紫外辐射分类如下：

在光雕和激光技术中，所称的深紫外线是指波长短于300纳米的紫外线；极紫外线座落在分离的13.5纳米范围的光谱（在未来计划也有6.X纳米），只占有约带宽的2%。在解析学和生命科学的领域，以“XUV”的缩写代表极紫外线的光谱范围特性，以与紫外区（EUV）有所区别。XUV分隔了X射线和真空紫外线（VUV），以内层电子被光电电离的事实－数量级－主导了光子-物质相互作用的效应。这是相对于X射线，真空紫外线的散射主要是与原子和分子的外层电子相互作用导致的（化学活动）。

所以被称为“真空紫外线”（VUV）是因为会被空气强烈的吸收，因此只能用在真空环境下。在这个范围的长波上限，大约在150-200纳米，主要的吸收气体就是空气中的氧。因此可以在无氧的环境中，使用这种波长来工作，纯氮是最常用的，以避免需要真空室。

大小相当的物件清单，请参阅1 E-7 m。

紫外线的来源[编辑]

天然来源的紫外线[编辑]

太阳辐射出的紫外线包括UVA、UVB、和UVC频带。地球的臭氧层阻绝了97-99%穿透大气层的紫外线辐射[5]。到达地球表面的紫外线98.7%是UVA[来源请求]（UVC和更高能的辐射会促成臭氧的生成，并且形成臭氧层）。更热的恒星会辐射出比太阳多的紫外线；恒星R136a1的热能是4.57 Ev，落在近紫外线的范围。

普通的玻璃对UVA是部分透明的，但是对较短的波长是不透明的，而石英取决于品质，硅甚至于对真空紫外线都可以是透明的。普通的窗玻璃对350纳米以上波长的透光率大约是90%，但对低于300纳米的光波，90%会被阻挡掉[6][7][8]。

真空紫外线的波长始于200纳米，在真空中当然可以传递通过－因此得到这样的名称－但在空气中会被氧分子吸收，因而是不透明的。纯氮（比氧低约10ppm）在150－200纳米的波段上是透明的，这对半导体的制程是非常有意义的，因为在过程中一直使用短于200纳米的波长。在无氧的环境下工作的人员与设备都无