紫外光的介绍与用途

篇名

紫外光的介紹與用途

作者

吳元隆。高雄縣中山工商。綜合高中。二年6班

●前言

前幾個禮拜前，我在高雄火車站附近遇見一位先生，他向路人介紹紫外光的一些對人體的優點，並且証明紫外光燈管確實對人體無害，反而有益，但是幾個月前某報社卻與先生的說法並不相同，所以那位先生拿出一些資料並對我說高雄火車站裡的前個月台也裝用紫外光燈管，所以他要取得民眾的支持，然後他們再按鈴控告某報社報導不實，所以才要求路人簽名留下資料，經過這件事之後，引起我想要了解紫外光是否對人體又害?所以藉此機會能對紫外光多了解一點，希望我將來在升學期間對老師教導的課業有所幫助。

貳●正文

一、紫外光之概述

近年在媒體的大力宣導下，民眾已經開始注意到紫外線可能對皮膚造成很大的傷害了。那紫外線真的讓人們覺得毫無用處嗎？多數人都知道紫外線最大的來源是從太陽，而太陽光可以是最便宜、最方便、無污染且無殘留物的消毒殺菌方式，也可以讓人的心情愉悅，還可以促進體內維生素D的合成，除了以上敘述的益處外，紫外光在皮膚科學上還是一項用來治病的利器呢。

二、介紹紫外光

1、什麼是紫外光

紫外光(Ultraviolet)是J.W.Ritter在1801年所發現。他是首先提出使用紫外光來治療皮膚結核菌感染的，因此獲得了諾貝爾醫學獎，紫外光其實是一種電磁波，應用上可在測定氣體或液體中如：氯、二氧化硫、二氧化氮、二硫化炭、臭氧、汞等特定分子，以及各種未飽和化合物成分的紫外光譜吸收，常被廣大的運用。

紫外光在探索恆星大氣的熱輻射，以及對星球大氣的元素組成瞭解有極重要的貢獻。例如在恆星爆發、中子星噴流、星系互相碰撞所示、黑洞吸入物質的過程中所造成的高能量X光輻射現象。就以對黑洞的探究來說，我們無法直接看到黑洞，但可以觀測到它對其他事物的影響，當物體被吸入時，會加速並且變得越來越熱，直到進入黑洞消失為止。就在物體被吸入之前的瞬間，它會因為高熱而放出紫外線和X光，這些「邊緣訊息」是我們從黑洞獲得的唯一訊號。《註一》

、紫外光的種類《註二、註三》

紫外光在電磁波譜中範圍波長為100~4000埃(1A0=10-8公分=10-4微米)。這範圍內開始於可見光的短波極限，而與長波X射線的波長相重疊。紫外光被劃分為A射線、B射線和C射線(簡稱UVA、UVB和UVC)。

A、UV-C

亦稱為近紫外線(near UV)如圖【一】所示，是最接近可見光的紫外線(紫外線是一種肉眼看不見的光波，存在於光譜紫外線端的外側，故稱之為紫外線。它是一種光波，依據不同的波長範圍)，也是太陽輻射中能直接到達地球表面的紫外線。一般生物分子，尤其是核酸與蛋白質，在此波長範圍內的吸光性很低；而且UV-A具有誘導生物體產生修補受到傷害的DNA分子的能力，因此UV-A對生物體的傷害性不大(趙與林,1988)。醫學上甚至還發展出利用UV-A來治療皮膚病的方法(Madronich,1993)。UV-A的能量是最弱，殺傷力也是最弱。

B、UV-B

亦稱為中紫外線(mid UV)，其波長範圍介於近紫外線與遠紫外線之間。由於核酸與蛋白質分子對於波長低於300nm的紫外線具有很強的吸光性，因此UV-B對生物體的傷害性遠比UV-A為強。太陽輻射中的UV-B在進入大氣時大部份會被臭氧層所吸收，僅有很少到達地表，所以不致造成傷害；但是如果臭氧層受到破壞，UV-B 到達地球表面的機會增加，對地球上的生物體就可能帶來不良的影響。有關UV-B 對人體及其他生物體的影響是近二十年來生物及醫學界極為重視的課題。

C、UV-A

(亦有文獻以180–290nm為UV-C之波長範圍)亦稱為遠紫外線(farUV)或短波紫外線，是波長最短、能量最強的紫外線，核酸與蛋白質分子在此波長範圍具有很強的吸光性，因此UV-C對生物體的傷害性也最大。但是太陽輻射中的UV-C在進入大氣中會散射並完全被氧、氮及臭氧所吸收，所以不會到達地表。一般實驗室常用可放出此一波長範圍(通常集中於254nm)輻射能的紫外燈作為殺菌消毒之工具。它不會讓細胞立刻死亡，被UV-A照射後，就像是去過海邊一樣，若照射太久會使皮膚脫皮、發紅等問題。

圖【一】紫外光UV-C波長圖

(資料來源：紫外光波長圖。檢索於2009.03.25，.tw/newpage66.htm)

彙整以上資料，UVA、UVB和UVC的波長及照射在其他物質上所產生的變化。如表【一】所示。

表【一】、紫外光和其他光譜的波長及照射在其他物質上所產生的變化

紫外線主要作用於微生物的核酸、脫氧核醣核酸(DNA)、核醣核酸(RNA)等，導致其被破壞，對蛋白質及其他生命物質亦產生一定之作用力。太陽光是最大的紫外線幅射源，但是經由電離層、臭氧層等之隔離後，剩下能到達地面的，主要是Ａ、Ｂ波段，能殺菌的Ｃ波段則非常微量，科學家為了能便利又容易的獲得充足的紫外線，人造的紫外線幅射源紫外線殺菌器於是被發明，可以更有效、更集中的達到殺菌的目的。《註四》

三、紫外光的用途

利用紫外線的高能量光粒子對於污染物質之光分解及氣化作用，而使水質達到淨化的效果。紫光的用途很廣，如寶石的鑑定、礦物的探查、警察科學的鑑定檢測，實驗室的滅菌(如：紫外光燈管如下頁圖【二】所示、紫外光膠水如下頁圖【三】所示等產品)以及食品螢光劑添加的檢測等用途，近年來，紫外光也被利用到環保業及養殖業的水質淨化上。

圖【二】紫外光燈管

(資料來源：紫外光燈管。檢索於2009.03.27，/chinese/bl.htm)

圖【三】紫外光膠水

(資料來源：崑山日昌華欣電子材料公司。檢索於2009.03.28，)

參●結論

做過這篇對紫外光的初探後，對紫外光也有稍稍的了解一點，了解紫外光大部分對人體是有益的，只有紫外光裡的UV-C會使地球暖化，臭氧層慢慢變薄，使陽光照射進地球的紫外光UV-C越來越多，所以地球的溫度逐年攀高，天氣也異常，全球人們的皮膚也越來越差。紫外光也有好的地方，就像可以殺菌、使心情變的更好等，在醫療界紫外光也可以治療皮膚，還可以促進體內維生素D的合成。

肆●引註資料

《註一》陳輝樺、王夕堯(2002)。國立自然科學博物館，檢索於2009.3.25，.tw/2002/0209/ap020919.html

《註二》王自存、梁穎芝、梁淑惠、鄧國同、黃錦傑研究生(2009)。台北國立台灣大學園藝系，檢索於2009.3.25，短波紫外線(UV-C)照射處理技術在園產品保鮮之應用《註三》林志隆(2009)。自然科學博物館行政院國家科學委員會，檢索於2009.3.25，.tw/_NewFiles/popular_science.asp?add_year=2006&popsc_aid=135

《註四》劉如熹、紀喨勝(2003)。紫外光發光二極體用螢光粉介紹，台北全華科技