Ultravioletto: luce invisibile che ci aiuta a vedere. Raggi di luce ultravioletti, infrarossi e visibili

Vadim Maksimov, Leading Researcher presso il Sensory Information Processing Laboratory, autore principale di uno studio pubblicato sulla prestigiosa rivista britannica Proceedings of the Royal Society B, ha raccontato a RIA Novosti i colori in cui uccelli, pesci, esseri umani e insetti vedono il mondo.

Colori che non esistono

Colori diversi non esistono realmente: non esiste una tale proprietà fisica. Gli oggetti rossi, verdi e blu riflettono semplicemente la luce a lunghezze d'onda leggermente diverse. Il nostro cervello "vede" i colori, ricevendo un segnale dai recettori visivi "sintonizzati" su una certa lunghezza d'onda.

La capacità di distinguere i colori dipende dal numero di tipi di tali recettori nella retina e dalle loro "impostazioni". I recettori responsabili della visione dei colori sono chiamati coni, ma esiste anche un "canale bianco e nero" - bastoncelli. Sono molto più sensibili, grazie a loro possiamo navigare al tramonto, quando i coni non funzionano più. Ma non possiamo distinguere i colori in questo momento.

Cosa vedono le persone...

Vale la pena scegliere i colori sbagliati per gli spazi domestici e vorrai dormire in cucina, ballare in camera da letto e mangiare e parlare per ore in bagno. Le istruzioni che ti permetteranno di evitare questi errori e progettare armoniosamente gli interni sono nell'infografica RIA Novosti.

La maggior parte dei mammiferi, compresi i cani, ha due tipi di coni: onde corte (con una sensibilità massima alle radiazioni con una lunghezza d'onda di 420 nanometri) e onde lunghe (550 nanometri). Tuttavia, gli esseri umani e tutti i primati del Vecchio Mondo hanno tre tipi di coni e una visione dei colori "tridimensionale". I coni umani sono sintonizzati su 420, 530 e 560 nanometri: li percepiamo come blu, verdi e rossi.

"Ma il 2% degli uomini sono anche dicromatici, sono chiamati" daltonici ". In effetti, non sono daltonici, hanno solo due tipi di coni: una lunghezza d'onda corta e uno di due lunghezze d'onda lunghe. Vedono i colori, ma peggio: non distinguono tra rosso e verde Questo è ciò che sono le persone daltoniche", ha detto Maksimov.

Visione dei colori non necessaria

Fatti interessanti dalla vita di un caneIl 21 giugno, i cinologi russi ei loro rioni celebrano la loro festa professionale. È interessante notare che l'uso dei cani come investigatori in Russia è iniziato già nel 1906, ma l'addomesticamento di questo tipo di animali è iniziato circa 10 mila anni fa.

La visione dei cani è stata studiata dagli scienziati dalla fine del XIX secolo. Nel 1908, lo studente di Pavlov, Leon Orbeli, che studiò i riflessi condizionati nei cani, dimostrò la quasi completa assenza della visione dei colori nei cani. Tuttavia, a metà del 20 ° secolo, gli scienziati americani hanno scoperto che nei cani ci sono due tipi di coni nella retina, "sintonizzati" su 429 e 555 nanometri, sebbene in un piccolo numero - solo il 20% del numero totale di fotorecettori .

"I cani possono vedere i colori più o meno allo stesso modo delle persone daltoniche. Gli americani che hanno scoperto i ricevitori nella retina hanno visto che a un cane potrebbe essere insegnato a distinguere i colori. Ma hanno comunque concluso che nella vita un cane molto probabilmente non usa la visione dei colori , poiché i cani sono una parte essenziale della vita è sveglio al tramonto, quando i coni non funzionano", ha detto Maksimov.

Tuttavia, lui ei suoi colleghi nell'esperimento sono stati in grado di dimostrare che i cani non sono solo tecnicamente in grado di distinguere i colori, ma anche di usare questa abilità nella vita. Nell'esperimento, gli scienziati hanno mescolato il cibo in una scatola chiusa e inodore sotto fogli di carta tinti di blu chiaro, blu scuro, giallo chiaro e giallo scuro.

"E poi abbiamo preso e cambiato i colori di questi fogli. E all'improvviso si è scoperto che i cani non si illuminano, come prima, ma su carta scura, ma con lo stesso colore. Si è scoperto che non la luminosità è importante per loro, ma il colore, cioè non solo possono distinguere i colori, ma anche usarlo nella pratica”, afferma lo scienziato.

Visione 4D

Gli squali possono essere daltonici, dicono gli scienziatiGli squali potrebbero non vedere i colori, come molti mammiferi marini, anche se i loro parenti, come i raggi, hanno una visione dei colori, scrive un gruppo di scienziati australiani in un articolo pubblicato sulla rivista Naturwissenschaften.

I detentori del record per la visione dei colori sono pesci, uccelli e rettili. La maggior parte delle specie di questi animali sono tetracromatiche, le loro retine hanno quattro tipi di coni e le canocchie tropicali hanno 16 tipi di ricevitori.

In particolare, i fringuelli hanno coni sintonizzati sui colori ultravioletti (370 nanometri), blu (445 nanometri), verde (508 nanometri) e rosso (565 nanometri). "Allo stesso tempo, gli uccelli non distinguono bene la luminosità. Distingono il nero dal bianco, ma rifiutano le sfumature di grigio. E non possono essere insegnati affatto se gli stimoli differiscono non solo per la luminosità, ma anche per il colore. Si "aggrappano "per colorare", ha detto Maximov.

Ma il colore ultravioletto sconosciuto all'uomo è disponibile per gli uccelli. Maksimov ha parlato di esperimenti con passeri campestri, ai quali è stato insegnato a distinguere fogli di carta dipinti con gesso e bianco zinco in diverse tonalità di grigio.

"Il bianco di zinco assorbe la luce ultravioletta, ma il gesso no. Per una persona, questo è lo stesso colore bianco. Insegniamo agli uccelli a volare su fogli di zinco leggeri, quindi rendiamo scura la carta "zinco" e facciamo il "gesso" luce di carta E vediamo che l'uccello ha volato su un pezzo di carta leggero, e ora inizia a volare verso quello scuro, proprio perché vede il colore "ultravioletto", ha detto la fonte.

Non c'è limite

A rigor di termini, non esiste una chiara linea di vista per i recettori, proprio mentre si allontanano dalla "loro" lunghezza d'onda, diventano sempre meno sensibili, è necessaria sempre più luminosità per "svegliare" il recettore, afferma lo scienziato.

"Quando sperimenti la vista, quando ti allontani dalla gamma visibile, la sensibilità diminuisce in modo esponenziale, ma non importa quanto ti sposti nella regione dell'infrarosso o dell'ultravioletto, rimane diversa da zero", ha osservato Maximov.

Secondo lui, in condizioni speciali, nell'oscurità assoluta e dopo un lungo adattamento, una persona può vedere la "luce infrarossa" - radiazione che passa attraverso un vetro speciale che trasmette lunghezze d'onda superiori a 720 nanometri. I coni blu della retina umana sono "hardware" in grado di vedere la radiazione ultravioletta: il problema è che la cornea e il cristallino dell'occhio non la lasciano passare.

"Succede che le lenti di una persona vengono rimosse a causa della cataratta, nel qual caso una persona può vedere l'ultravioletto. Abbiamo avuto un dipendente che ha visto la differenza tra due bianchi: piombo e zinco. Il bianco di zinco assorbe l'ultravioletto e il piombo riflette", ha detto Maximov .

15 febbraio 2012 alle 01:30

Il paziente con una lente artificiale ha iniziato a vedere la luce ultravioletta. Come?

• Biotecnologia

Oggi su slashdot è apparso un post di un certo autore che, dopo aver impiantato una lente artificiale, ha iniziato a vedere nella gamma ultravioletta, più precisamente, a circa 365 nm - questo è con un limite superiore medio per una persona normale di 400 nm. Ero interessato a questo argomento e ho deciso di scoprire cosa stava succedendo lì e se un fantasma incombeva qui Chris Carter.

Quindi, una piccola digressione sulla chirurgia oftalmica. Durante la seconda guerra mondiale, un oftalmologo inglese che operò i piloti abbattuti in combattimento aereo scoprì che il plexiglass di una lanterna di aereo che entrava nell'occhio non veniva respinto dai tessuti. Inoltre, cambia traumaticamente la forma della cornea - e poiché è responsabile di circa il 70% della rifrazione nel bulbo oculare (il resto cade sulla lente), un cambiamento nella sua forma porta a cambiamenti significativi nella rifrazione dell'occhio. Naturalmente è venuta subito l'idea di curare la miopia riducendo la potenza ottica della cornea tagliandola e riducendone la curvatura. Per gli standard odierni, questo ricorda la trapanazione del cranio con un coltello di pietra (e senza le misurazioni e i calcoli più accurati in termini di precisione, questo è più o meno lo stesso) - ma era meglio di niente.

Quindi hanno intuito che se il plexiglass non viene rifiutato, può essere messo lì intenzionalmente ... dopo averlo rettificato sulla forma della lente. Per che cosa? Perché all'età di 45-50 anni, il cristallino naturale a) diventa duro e perde la capacità di adattarsi (il che porta all'impossibilità di rifocalizzare la vista) e b) diventa torbido dopo qualche tempo, a causa della quale la vista diminuisce lentamente quasi a zero. Quindi, può essere sostituito.

All'inizio, invece di una lente naturale, sono state posizionate lenti rigide che, in modo del tutto naturale, hanno causato molte sensazioni spiacevoli, tessuti interni danneggiati e così via. Ora, in termini generali, la procedura si presenta così. Userò la terminologia inglese nella traslitterazione.

1. Il paziente giace al microscopio. Le palpebre sono fissate in posizione aperta, l'anestesia è posta nel nervo ottico.

2. Sul lato dell'occhio, all'incirca al bordo dell'iride, utilizzando un bisturi super affilato, viene praticata una piccola incisione, di circa 2 mm di lunghezza.

3. La lente si trova all'interno della sacca capsulare. Uno strumento penetra nell'occhio attraverso questa incisione, con la quale viene incisa questa borsa.

4. La sonda del facoemulsionante penetra nella sacca attraverso queste due incisioni. Questo dispositivo a) schiaccia la lente naturale indurita con ultrasuoni e b) aspira contemporaneamente i pezzi frantumati. Qui è importante non strappare la borsa capsulare: questa è irta di molti problemi e complicazioni e anche non ferire l'iride. Ha una consistenza simile alla carta assorbente e il danneggiamento porta a problemi di vista: ad esempio, il paziente può iniziare a vedere aloni attorno alle luci puntiformi.

5. Dopo la facoemulsificazione, un gel viscoelastico viene pompato nella sacca capsulare attraverso una microsiringa, in modo che questa sacca non si sgonfi, perché. il cristallo non c'è più.

6. Fanfare e tamburi: impostiamo l'obiettivo. L'obiettivo stesso è realizzato con materiali come il silicone e può essere piegato. Ecco perché è sufficiente un taglio di soli 2 mm, anche se l'obiettivo è notevolmente più grande. Viene fornito in una cartuccia che viene inserita in una siringa, che viene inserita delicatamente attraverso l'incisione nell'occhio, quindi nella sacca capsulare e semplicemente spremuta. Lì, si dispiega e assume la sua forma originale, con l'aiuto di un chirurgo. È pronta in mezzo minuto.

7. Se la lente è asferica, può anche aiutare con l'astigmatismo. In questo caso, deve essere serrato all'angolo desiderato. Successivamente, i tessuti dell'occhio cresceranno insieme attraverso alcune sporgenze sulla parte esterna, otticamente non funzionale della lente, e la fisseranno dalla rotazione. Non è raro che l'obiettivo ruoti ancora in modo incontrollabile: ciò viene corretto da una seconda operazione.

8. L'occhio è inumidito, chiuso con una benda. L'incisione guarirà da sola. Il paziente va a casa.

Tale operazione può costare da 3 a 20 mila dollari, a seconda di vari motivi. Il periodo di recupero prima di rimuovere la benda richiede uno o due giorni. Sì, a volte è difficile da credere, ma nella nostra pratica ci sono stati casi in cui le nonne di 70 anni hanno ricevuto l'80% della vista il giorno successivo all'operazione ... Non l'ho mai visto da solo, ma, come si suol dire, la gente inizia a piangere Con felicità.

E ora sull'argomento. Perché quel paziente ha iniziato a vedere i raggi UV? Perché la lente solitamente assorbe i raggi UV, impedendo loro di raggiungere la retina. Le lenti più vecchie erano realizzate con materiali che spesso lasciano passare facilmente i raggi UV e i pazienti hanno iniziato a vedere nella gamma UV. Ma non durò a lungo, perché. la retina è danneggiata dalla luce ultravioletta. Pertanto, le nuove lenti contengono additivi che filtrano i raggi UV. Quel paziente è stato dotato di una lente Crystalens, che sembra contenere meno (o nessuno) di questi additivi, da cui il risultato. Il capo una volta ha operato un paziente a cui, per vari motivi, era stata mostrata una lente in un occhio e un'altra nell'altro, e il loro coefficiente di assorbimento dei raggi UV era diverso. Il paziente è stato quindi piuttosto sorpreso di poter vedere i raggi UV con un occhio e non con l'altro. Non gli dava fastidio e tutti erano molto contenti.

PS Il materiale è stato scritto dopo aver consultato il mio capo, un chirurgo oftalmico con più di 10 anni di esperienza. Se ci sono errori nel testo, mi assumo ogni responsabilità per la traduzione storta e ti chiedo di segnalarli.

P.P.S. Cosa faccio come programmatore per scrivere tali testi? Buona domanda. La nostra azienda fornisce consulenza ad altri sul calcolo delle lenti corrette per ogni particolare occhio... e io sono impegnato nell'implementazione del software di calcolo. Argomento incredibilmente interessante e molto gratificante, soprattutto quando ci viene detto di nonni che hanno ricevuto la visione dell'aquila.

Buona fortuna, prenditi cura dei tuoi occhi :)

L'energia del Sole sono le onde elettromagnetiche, che sono suddivise in più parti dello spettro:

• raggi X - con la lunghezza d'onda più corta (inferiore a 2 nm);
• la lunghezza d'onda della radiazione ultravioletta va da 2 a 400 nm;
• la parte visibile della luce che viene catturata dall'occhio dell'uomo e degli animali (400-750 nm);
• ossidante a caldo (oltre 750 nm).

Ogni parte trova la sua applicazione ed è di grande importanza nella vita del pianeta e di tutta la sua biomassa. Considereremo quali raggi si trovano nell'intervallo da 2 a 400 nm, dove vengono utilizzati e quale ruolo svolgono nella vita delle persone.

Storia della scoperta della radiazione UV

Le prime citazioni risalgono al XIII secolo nelle descrizioni di un filosofo indiano. Ha scritto della luce viola invisibile che ha scoperto. Tuttavia, le capacità tecniche dell'epoca non erano chiaramente sufficienti per confermarlo sperimentalmente e studiarlo in dettaglio.

Fu possibile cinque secoli dopo, un fisico tedesco, Ritter. Fu lui a condurre esperimenti sul cloruro d'argento sul suo decadimento sotto l'influenza della radiazione elettromagnetica. Lo scienziato vide che questo processo era più veloce non in quella regione del mondo, che era già stata scoperta a quel tempo e si chiamava infrarosso, ma in quella opposta. Si è scoperto che questa è una nuova area, ancora non esplorata.

Così, nel 1842, fu scoperta la radiazione ultravioletta, le cui proprietà e applicazione furono successivamente sottoposte a un'analisi e uno studio approfonditi da parte di vari scienziati. Un grande contributo a questo è stato dato da persone come: Alexander Becquerel, Warsawer, Danzica, Macedonio Melloni, Frank, Parfenov, Galanin e altri.

caratteristiche generali

Qual è l'applicazione che oggi è così diffusa nei vari rami dell'attività umana? In primo luogo, va notato che questa luce appare solo a temperature molto elevate da 1500 a 2000 0 C. È in questo intervallo che l'UV raggiunge la sua massima attività in termini di esposizione.

Per natura fisica, questa è un'onda elettromagnetica, la cui lunghezza varia in un intervallo abbastanza ampio - da 10 (a volte da 2) a 400 nm. L'intera gamma di questa radiazione è condizionatamente divisa in due aree:

1. spettro vicino. Raggiunge la Terra attraverso l'atmosfera e lo strato di ozono dal Sole. Lunghezza d'onda - 380-200 nm.
2. Lontano (vuoto). Viene assorbito attivamente da ozono, ossigeno atmosferico, componenti atmosferici. È possibile esplorare solo con speciali dispositivi sottovuoto, per i quali ha preso il nome. Lunghezza d'onda - 200-2 nm.

Esiste una classificazione delle specie che hanno radiazioni ultraviolette. Proprietà e applicazione trova ciascuno di essi.

1. Vicino.
2. Ulteriore.
3. Estremo.
4. Media.
5. Vuoto.
6. Luce nera a lunghezza d'onda lunga (UV-A).
7. Germicida a onde corte (UV-C).
8. Onda media UV-B.

Ogni specie ha una propria lunghezza d'onda della radiazione ultravioletta, ma rientrano tutte nei limiti generali già indicati in precedenza.

Interessante è l'UV-A, o la cosiddetta luce nera. Il fatto è che questo spettro ha una lunghezza d'onda di 400-315 nm. Questo è al confine con la luce visibile, che l'occhio umano è in grado di catturare. Pertanto, tale radiazione, che passa attraverso determinati oggetti o tessuti, è in grado di spostarsi nella regione della luce viola visibile e le persone la distinguono come nera, blu scuro o viola scuro.

Gli spettri prodotti dalle sorgenti di radiazioni ultraviolette possono essere di tre tipi:

• governato;
• continuo;
• molecolare (banda).

I primi sono caratteristici di atomi, ioni, gas. Il secondo gruppo è per la ricombinazione, la radiazione di bremsstrahlung. Le fonti del terzo tipo si incontrano più spesso nello studio dei gas molecolari rarefatti.

Fonti di radiazioni ultraviolette

Le principali sorgenti di raggi UV si dividono in tre grandi categorie:

• naturale o naturale;
• artificiale, artificiale;
• laser.

Il primo gruppo include l'unico tipo di concentratore ed emettitore: il Sole. È il corpo celeste che dà la carica più potente di questo tipo di onde, che sono in grado di attraversare e raggiungere la superficie della Terra. Tuttavia, non nella sua interezza. Gli scienziati hanno avanzato la teoria secondo cui la vita sulla Terra ha avuto origine solo quando lo schermo dell'ozono ha iniziato a proteggerla dall'eccessiva penetrazione di radiazioni UV nocive ad alte concentrazioni.

Fu durante questo periodo che le molecole proteiche, gli acidi nucleici e l'ATP divennero in grado di esistere. Fino ad oggi, lo strato di ozono entra in stretta interazione con la maggior parte dei raggi UV-A, UV-B e UV-C, neutralizzandoli e impedendone il passaggio. Pertanto, la protezione dalle radiazioni ultraviolette dell'intero pianeta è esclusivamente suo merito.

Cosa determina la concentrazione di radiazioni ultraviolette che penetrano nella Terra? Ci sono diversi fattori principali:

• buchi dell'ozono;
• altezza sul livello del mare;
• altezza del solstizio;
• dispersione atmosferica;
• il grado di riflessione dei raggi dalle superfici naturali della terra;
• stato di vapore delle nuvole.

La gamma di radiazioni ultraviolette che penetrano nella Terra dal Sole varia da 200 a 400 nm.

Le seguenti fonti sono artificiali. Questi includono tutti quei dispositivi, dispositivi, mezzi tecnici che sono stati progettati dall'uomo per ottenere lo spettro di luce desiderato con determinati parametri di lunghezza d'onda. Ciò è stato fatto per ottenere la radiazione ultravioletta, il cui impiego può essere estremamente utile in vari campi di attività. Le fonti artificiali includono:

1. Lampade per eritema che hanno la capacità di attivare la sintesi di vitamina D nella pelle. Questo previene e cura il rachitismo.
2. Dispositivi per solarium, in cui le persone non solo ottengono una bella abbronzatura naturale, ma vengono anche curate per malattie che si verificano quando c'è una mancanza di luce solare aperta (la cosiddetta depressione invernale).
3. Lampade attraenti che consentono di combattere gli insetti in ambienti chiusi in modo sicuro per l'uomo.
4. Dispositivi al quarzo mercurio.
5. Excilamp.
6. Dispositivi luminosi.
7. Lampade allo xeno.
8. dispositivi a scarica di gas.
9. Plasma ad alta temperatura.
10. Radiazione di sincrotrone negli acceleratori.

Un altro tipo di sorgente sono i laser. Il loro lavoro si basa sulla generazione di vari gas, sia inerti che non. Le fonti possono essere:

• azoto;
• argon;
• neon;
• xeno;
• scintillatori organici;
• cristalli.

Più recentemente, circa 4 anni fa, è stato inventato un laser a elettroni liberi. La lunghezza della radiazione ultravioletta al suo interno è uguale a quella osservata in condizioni di vuoto. I fornitori di laser UV sono utilizzati nella biotecnologia, nella ricerca microbiologica, nella spettrometria di massa e così via.

Effetti biologici sugli organismi

L'effetto delle radiazioni ultraviolette sugli esseri viventi è duplice. Da un lato, con la sua carenza, possono verificarsi malattie. Ciò divenne chiaro solo all'inizio del secolo scorso. L'irradiazione artificiale con speciali UV-A nelle norme richieste è in grado di:

• attivare il sistema immunitario;
• provocare la formazione di importanti composti vasodilatatori (istamina, per esempio);
• rafforzare il sistema muscolo-scheletrico;
• migliorare la funzione polmonare, aumentare l'intensità dello scambio di gas;
• influenzare la velocità e la qualità del metabolismo;
• aumentare il tono del corpo attivando la produzione di ormoni;
• aumentare la permeabilità delle pareti dei vasi sanguigni sulla pelle.

Se l'UV-A entra nel corpo umano in quantità sufficienti, non sviluppa malattie come la depressione invernale o la fame leggera e anche il rischio di sviluppare il rachitismo è significativamente ridotto.

L'effetto delle radiazioni ultraviolette sul corpo è dei seguenti tipi:

• battericida;
• antinfiammatorio;
• rigenerante;
• antidolorifico.

Queste proprietà spiegano in gran parte l'uso diffuso dei raggi UV nelle istituzioni mediche di qualsiasi tipo.

Tuttavia, oltre ai vantaggi di cui sopra, ci sono anche aspetti negativi. Ci sono una serie di malattie e disturbi che possono essere acquisiti se non ne hai abbastanza o, al contrario, prendi le onde considerate in eccesso.

1. Cancro della pelle. Questa è l'esposizione più pericolosa alle radiazioni ultraviolette. Il melanoma può formarsi con un'eccessiva influenza delle onde provenienti da qualsiasi fonte, sia naturale che artificiale. Ciò è particolarmente vero per gli amanti dell'abbronzatura nel solarium. In tutto sono necessarie misura e cautela.
2. Effetto distruttivo sulla retina dei bulbi oculari. In altre parole, può svilupparsi un'ustione da cataratta, pterigio o guaina. Gli effetti dannosi eccessivi dei raggi UV sugli occhi sono stati a lungo dimostrati dagli scienziati e confermati da dati sperimentali. Pertanto, quando lavori con tali fonti, dovresti osservare Per strada, puoi proteggerti con l'aiuto di occhiali scuri. Tuttavia, in questo caso, dovresti stare attento ai falsi, perché se gli occhiali non sono dotati di filtri UV-repellenti, l'effetto distruttivo sarà ancora più forte.
3. Ustioni sulla pelle. In estate, possono essere guadagnati se ti esponi incontrollabilmente ai raggi UV per molto tempo. In inverno si possono ottenere per la particolarità della neve di riflettere quasi completamente queste onde. Pertanto, l'irradiazione avviene sia dal lato del Sole che dal lato della neve.
4. Invecchiamento. Se le persone sono esposte a lungo ai raggi UV, iniziano a mostrare segni di invecchiamento cutaneo molto presto: letargia, rughe, rilassamento cutaneo. Ciò è dovuto al fatto che le funzioni di barriera protettiva del tegumento sono indebolite e violate.
5. Impatto con conseguenze nel tempo. Consistono in manifestazioni di influenze negative non in giovane età, ma più vicine alla vecchiaia.

Tutti questi risultati sono conseguenze di un dosaggio errato di UV, ad es. si verificano quando l'uso delle radiazioni ultraviolette viene effettuato irrazionalmente, in modo errato e senza osservare le misure di sicurezza.

Radiazione ultravioletta: applicazione

Le principali aree di utilizzo si basano sulle proprietà della sostanza. Questo vale anche per la radiazione delle onde spettrali. Quindi, le principali caratteristiche dell'UV, su cui si basa la sua applicazione, sono:

• attività chimica di alto livello;
• effetto battericida sugli organismi;
• la capacità di provocare il bagliore di varie sostanze in diverse tonalità visibili all'occhio umano (luminescenza).

Ciò consente un ampio uso della radiazione ultravioletta. L'applicazione è possibile in:

• analisi spettrometriche;
• ricerca astronomica;
• medicinale;
• sterilizzazione;
• disinfezione dell'acqua potabile;
• fotolitografia;
• studio analitico dei minerali;
• Filtri UV;
• per catturare insetti;
• per sbarazzarsi di batteri e virus.

Ognuna di queste aree utilizza un tipo specifico di UV con il proprio spettro e lunghezza d'onda. Recentemente, questo tipo di radiazione è stato utilizzato attivamente nella ricerca fisica e chimica (determinazione della configurazione elettronica degli atomi, della struttura cristallina delle molecole e di vari composti, lavoro con gli ioni, analisi delle trasformazioni fisiche su vari oggetti spaziali).

C'è un'altra caratteristica dell'effetto dei raggi UV sulle sostanze. Alcuni materiali polimerici sono in grado di decomporsi sotto l'influenza di un'intensa fonte costante di queste onde. Ad esempio, come ad esempio:

• polietilene di qualsiasi pressione;
• polipropilene;
• polimetilmetacrilato o vetro organico.

Qual è l'impatto? I prodotti realizzati con questi materiali perdono colore, si rompono, sbiadiscono e alla fine crollano. Pertanto, sono chiamati polimeri sensibili. Questa caratteristica della degradazione della catena del carbonio in condizioni di illuminazione solare viene utilizzata attivamente nelle nanotecnologie, nella litografia a raggi X, nei trapianti e in altri campi. Questo viene fatto principalmente per appianare la rugosità superficiale dei prodotti.

La spettrometria è un campo importante della chimica analitica specializzato nell'identificazione dei composti e della loro composizione in base alla loro capacità di assorbire la luce UV di una specifica lunghezza d'onda. Si scopre che gli spettri sono unici per ogni sostanza, quindi possono essere classificati in base ai risultati della spettrometria.

Inoltre, l'uso della radiazione germicida ultravioletta viene effettuato per attirare e distruggere gli insetti. L'azione si basa sulla capacità dell'occhio dell'insetto di catturare spettri di onde corte invisibili all'uomo. Pertanto, gli animali volano alla fonte, dove vengono distrutti.

Uso nei solarium - installazioni speciali di tipo verticale e orizzontale, in cui il corpo umano è esposto ai raggi UV-A. Questo viene fatto per attivare la produzione di melanina nella pelle, donandole un colore più scuro, levigatezza. Inoltre, l'infiammazione viene essiccata e i batteri nocivi sulla superficie del tegumento vengono distrutti. Particolare attenzione dovrebbe essere prestata alla protezione degli occhi e delle aree sensibili.

campo medico

L'uso delle radiazioni ultraviolette in medicina si basa anche sulla sua capacità di distruggere gli organismi viventi invisibili agli occhi - batteri e virus e sulle caratteristiche che si verificano nel corpo durante l'illuminazione competente con radiazioni artificiali o naturali.

Le principali indicazioni per il trattamento UV possono essere riassunte in più punti:

1. Tutti i tipi di processi infiammatori, ferite aperte, suppurazioni e cuciture aperte.
2. Con lesioni di tessuti, ossa.
3. Per ustioni, congelamento e malattie della pelle.
4. Con disturbi respiratori, tubercolosi, asma bronchiale.
5. Con l'emergere e lo sviluppo di vari tipi di malattie infettive.
6. Con disturbi accompagnati da forte dolore, nevralgia.
7. Malattie della gola e della cavità nasale.
8. Rachitismo e trofico
9. Malattie dentali.
10. Regolazione della pressione sanguigna, normalizzazione del cuore.
11. Lo sviluppo di tumori cancerosi.
12. Aterosclerosi, insufficienza renale e alcune altre condizioni.

Tutte queste malattie possono avere conseguenze molto gravi per il corpo. Pertanto, il trattamento e la prevenzione mediante UV è una vera scoperta medica che salva migliaia e milioni di vite umane, preservandone e ripristinandone la salute.

Un'altra opzione per utilizzare gli UV da un punto di vista medico e biologico è la disinfezione dei locali, la sterilizzazione delle superfici di lavoro e degli strumenti. L'azione si basa sulla capacità dei raggi UV di inibire lo sviluppo e la replicazione delle molecole di DNA, che porta alla loro estinzione. Batteri, funghi, protozoi e virus vengono uccisi.

Il problema principale quando si utilizzano tali radiazioni per la sterilizzazione e la disinfezione di una stanza è l'area di illuminazione. Dopotutto, gli organismi vengono distrutti solo con l'impatto diretto delle onde dirette. Tutto ciò che resta fuori continua ad esistere.

Lavoro analitico con i minerali

La capacità di indurre luminescenza nelle sostanze consente di utilizzare gli UV per analizzare la composizione qualitativa di minerali e rocce pregiate. A questo proposito, sono molto interessanti le pietre preziose, semipreziose e ornamentali. Che tipo di sfumature non danno quando irradiati con onde catodiche! Malakhov, il famoso geologo, ne ha scritto in modo molto interessante. Il suo lavoro racconta le osservazioni del bagliore della tavolozza dei colori, che i minerali possono dare in diverse fonti di radiazione.

Quindi, ad esempio, il topazio, che ha un bel colore blu saturo nello spettro visibile, si illumina di verde brillante quando irradiato e rosso smeraldo. Le perle non possono dare alcun colore particolare e brillano di molti colori. Lo spettacolo che ne risulta è semplicemente fantastico.

Se la composizione della roccia studiata contiene impurità di uranio, l'evidenziazione mostrerà un colore verde. Le impurità di melite danno un blu e una morganite - una tonalità lilla o viola pallido.

Utilizzare nei filtri

Per l'uso nei filtri, viene utilizzata anche la radiazione germicida ultravioletta. I tipi di tali strutture possono essere diversi:

• duro;
• gassoso;
• liquido.

Tali dispositivi sono utilizzati principalmente nell'industria chimica, in particolare nella cromatografia. Con il loro aiuto, è possibile condurre un'analisi qualitativa della composizione di una sostanza e identificarla appartenendo a una particolare classe di composti organici.

Trattamento dell'acqua potabile

La disinfezione mediante radiazioni ultraviolette dell'acqua potabile è uno dei metodi più moderni e di alta qualità per la sua purificazione dalle impurità biologiche. I vantaggi di questo metodo sono:

• affidabilità;
• efficienza;
• l'assenza di prodotti estranei nell'acqua;
• sicurezza;
• redditività;
• conservazione delle proprietà organolettiche dell'acqua.

Ecco perché oggi questo metodo di disinfezione è al passo con la clorazione tradizionale. L'azione si basa sulle stesse caratteristiche: la distruzione del DNA degli organismi viventi nocivi nella composizione dell'acqua. Utilizzare UV con una lunghezza d'onda di circa 260 nm.

Oltre all'impatto diretto sui parassiti, la luce ultravioletta viene utilizzata anche per distruggere i resti dei composti chimici che servono ad addolcire e purificare l'acqua: come, ad esempio, il cloro o la cloramina.

lampada a luce nera

Tali dispositivi sono dotati di speciali emettitori in grado di produrre onde di grande lunghezza, vicine al visibile. Tuttavia, rimangono ancora indistinguibili all'occhio umano. Tali lampade sono utilizzate come dispositivi che leggono segni segreti dai raggi UV: ad esempio in passaporti, documenti, banconote e così via. Cioè, tali segni possono essere distinti solo sotto l'azione di un certo spettro. Pertanto, viene costruito il principio di funzionamento dei rilevatori di valuta, dispositivi per il controllo della naturalezza delle banconote.

Restauro e determinazione dell'autenticità del dipinto

E in quest'area trova applicazione UV. Ogni artista ha utilizzato il bianco, contenente diversi metalli pesanti in ogni periodo epocale. Grazie all'irraggiamento è possibile ottenere i cosiddetti underpaintings, che forniscono informazioni sull'autenticità del dipinto, nonché sulla tecnica specifica, sul modo di dipingere di ciascun artista.

Inoltre, la pellicola di vernice sulla superficie dei prodotti appartiene a polimeri sensibili. Pertanto, è in grado di invecchiare sotto l'influenza della luce. Ciò consente di determinare l'età delle composizioni e dei capolavori del mondo artistico.

L'ultravioletto è stato scoperto più di 200 anni fa, ma solo con l'invenzione di sorgenti artificiali di radiazioni ultraviolette, l'uomo è stato in grado di utilizzare le incredibili proprietà di questa luce invisibile. Oggi una lampada a raggi ultravioletti aiuta a combattere molte malattie e disinfetta, consente di creare nuovi materiali ed è utilizzata dagli scienziati forensi. Ma affinché i dispositivi dello spettro UV siano utili e non dannosi, è necessario capire chiaramente cosa sono e a cosa servono.

Cos'è la radiazione ultravioletta e come avviene

Probabilmente sai che la luce è una radiazione elettromagnetica. Il colore di tale radiazione cambia a seconda della frequenza. Lo spettro delle basse frequenze ci appare rosso, mentre lo spettro delle alte frequenze appare blu. Se aumenti la frequenza ancora più in alto, la luce diventerà viola e quindi scomparirà completamente. Più precisamente, scomparirà per i tuoi occhi. La radiazione infatti andrà nello spettro ultravioletto, che non riusciamo a vedere per le caratteristiche dell'occhio.

Ma se non vediamo la luce ultravioletta, ciò non significa che non ci influenzi in alcun modo. Non negherai che le radiazioni sono innocue perché non possiamo vederle. E la radiazione non è altro che la stessa radiazione elettromagnetica, come la luce e l'ultravioletto, solo di frequenza più alta.

Ma torniamo allo spettro ultravioletto. Si trova, come abbiamo scoperto, tra luce visibile e radiazione:

La dipendenza del tipo di radiazione elettromagnetica dalla sua frequenza

Scartiamo la luce con le radiazioni e diamo un'occhiata più da vicino alle radiazioni ultraviolette:

Divisione della gamma ultravioletta in sottogamme

La figura mostra chiaramente che l'intera gamma UV è condizionatamente divisa in due sottocampi: vicino e lontano. Ma nella stessa figura sopra, vediamo la divisione in UVA, UVB e UVC. In futuro, utilizzeremo proprio una tale divisione: ultravioletti A, B e C, poiché delimita chiaramente il grado di esposizione alle radiazioni agli oggetti biologici.

Opinione di un esperto

Alexey Bartosh

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La sezione finale dell'intervallo lontano non è contrassegnata in alcun modo, poiché non ha molto significato pratico. L'aria per radiazioni ultraviolette con lunghezza d'onda inferiore a 100 nm (detta anche ultravioletta dura) è praticamente opaca, quindi le sue sorgenti possono essere utilizzate solo nel vuoto.

Proprietà della radiazione ultravioletta e dei suoi effetti sugli organismi viventi

Quindi, abbiamo a nostra disposizione tre gamme di raggi ultravioletti: A, B e C. Consideriamo le proprietà di ciascuno di essi.

UVA

La radiazione è compresa tra 400 e 320 nm ed è chiamata ultravioletta morbida o a onde lunghe. La sua penetrazione negli strati profondi dei tessuti viventi è minima. Con un uso moderato di UVA, non solo non danneggia il corpo, ma è anche utile. Rafforza il sistema immunitario, favorisce la produzione di vitamina D, migliora le condizioni della pelle. È sotto questo ultravioletto che prendiamo il sole sulla spiaggia.

Ma in caso di sovradosaggio, anche la lieve gamma di raggi ultravioletti può rappresentare un certo pericolo per l'uomo. Un buon esempio: sono arrivato in spiaggia, mi sono sdraiato per un paio d'ore e mi sono "bruciato". Familiare? Indubbiamente. Ma potrebbe essere anche peggio se rimani lì sdraiato per cinque ore o con gli occhi aperti e senza occhiali da sole di alta qualità. Con un'esposizione prolungata agli occhi, gli UVA possono causare ustioni corneali e bruciare la pelle letteralmente fino a formare vesciche.

Opinione di un esperto

Alexey Bartosh

Specialista nella riparazione, manutenzione di apparecchiature elettriche ed elettroniche industriali.

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Tutto quanto sopra vale anche per altri oggetti biologici: piante, animali, batteri. È un UVA moderato che provoca in gran parte la "fioritura" dell'acqua nei serbatoi e il deterioramento del cibo, stimolando la crescita di alghe e batteri. Un sovradosaggio è estremamente dannoso.

UVB

Ultravioletto a onde medie, che occupa la gamma di 320 - 280 nm. La radiazione ultravioletta con una tale lunghezza d'onda è in grado di penetrare negli strati superiori dei tessuti viventi e causare seri cambiamenti nella loro struttura fino alla parziale distruzione del DNA. Anche una dose minima di UVB può causare un'ustione da radiazioni grave e piuttosto profonda della pelle, della cornea e del cristallino. Tali radiazioni rappresentano anche un serio pericolo per le piante e per molti tipi di virus e batteri, a causa delle loro piccole dimensioni, gli UVB sono generalmente fatali.

UV C

La gamma più breve e più pericolosa per tutti gli esseri viventi, che include la radiazione ultravioletta con una lunghezza d'onda da 280 a 100 nm. UVC, anche a piccole dosi, può distruggere le catene del DNA, causando mutazioni. Nell'uomo, di norma, la sua esposizione provoca cancro della pelle e melanoma. Grazie alla sua capacità di penetrare abbastanza in profondità nei tessuti, gli UVC possono causare ustioni irreversibili da radiazioni della retina e danni profondi alla pelle.

Un ulteriore pericolo è la capacità delle radiazioni ultraviolette di categoria C di ionizzare le molecole di ossigeno nell'atmosfera. Come risultato di tale esposizione, nell'aria si forma ozono: ossigeno triatomico, che è il più forte agente ossidante e, in termini di grado di pericolo per gli oggetti biologici, appartiene alla prima categoria di veleni più pericolosa.

Dispositivo lampada UV

L'uomo ha imparato a creare sorgenti artificiali di radiazioni ultraviolette, che possono emettere in un dato range. Strutturalmente, le lampade a raggi ultravioletti sono realizzate sotto forma di un pallone riempito con un gas inerte mescolato con mercurio metallico. Ai lati del pallone sono saldati elettrodi refrattari, a cui viene applicata la tensione di alimentazione del dispositivo. Sotto l'azione di questa tensione, nel bulbo inizia una scarica luminosa, che fa sì che le molecole di mercurio emettano luce ultravioletta in tutti gli spettri UV.

Il design della lampada a raggi ultravioletti

Realizzando una lampadina con un materiale o un altro, i progettisti possono tagliare le radiazioni di una certa lunghezza d'onda. Pertanto, una lampada in vetro eritematoso trasmette solo radiazioni ultraviolette di tipo A, un bulbo uvio è già trasparente agli UVB, ma non trasmette radiazioni UVC dure. Se il pallone è in vetro al quarzo, il dispositivo emetterà tutti e tre i tipi di spettro ultravioletto: A, B, C.

Tutte le lampade a luce ultravioletta sono a scarica di gas e devono essere collegate alla rete tramite un apposito reattore (reattore elettronico). In caso contrario, la scarica a bagliore nel pallone si trasformerà istantaneamente in una scarica ad arco incontrollata.

Reattori elettromagnetici (a sinistra) ed elettronici per lampade a scarica di gas UV

Importante! Le lampadine a incandescenza a bulbo blu che usiamo spesso per riscaldarci per problemi ORL non sono ultraviolette. Queste sono normali lampadine a incandescenza e la lampadina blu serve solo a garantire che non si bruci il calore e non danneggino gli occhi con una luce intensa, tenendo una lampada piuttosto potente vicino al viso.

Il riflettore Minin non ha nulla a che fare con le radiazioni ultraviolette ed è dotato di una normale lampada a incandescenza in vetro blu

Applicazione di lampade UV

Quindi, le lampade ultraviolette esistono e sappiamo anche cosa hanno dentro. Ma a cosa servono? Oggi i dispositivi a luce ultravioletta sono ampiamente utilizzati sia nella vita di tutti i giorni che nella produzione. Ecco le principali applicazioni delle lampade UV:

1. Modifica delle proprietà fisiche dei materiali. Sotto l'influenza delle radiazioni ultraviolette, alcuni materiali sintetici (vernici, vernici, plastica, ecc.) Possono cambiare le loro proprietà: indurire, ammorbidire, cambiare colore e altre caratteristiche fisiche. Un esempio vivente è l'odontoiatria. Uno speciale riempimento in fotopolimero è di plastica fino a quando il medico, dopo la sua installazione, illumina la cavità orale con una morbida luce ultravioletta. Dopo tale lavorazione, il polimero diventa più forte della pietra. I saloni di bellezza usano anche un gel speciale che si indurisce sotto una lampada UV. Con il suo aiuto, ad esempio, i cosmetologi aumentano le unghie.

Dopo il trattamento con una lampada a raggi ultravioletti, morbida, come la plastilina, il sigillo acquisisce una forza eccezionale.

2. Scienze forensi e diritto penale. I polimeri in grado di brillare alla luce ultravioletta sono ampiamente utilizzati per scopi anticontraffazione. Per divertimento, prova ad illuminare il conto con una lampada a raggi ultravioletti. Allo stesso modo è possibile controllare le banconote di quasi tutti i paesi, l'autenticità di documenti particolarmente importanti o sigilli su di essi (la cosiddetta protezione Cerberus). I criminologi usano lampade a raggi ultravioletti per rilevare tracce di sangue. Naturalmente, non si illumina, ma assorbe completamente le radiazioni ultraviolette e apparirà completamente nero sullo sfondo generale.

Elementi di sicurezza di banconote, francobolli e passaporti (Bielorussia), visibili solo ai raggi ultravioletti

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Alexey Bartosh

Specialista nella riparazione, manutenzione di apparecchiature elettriche ed elettroniche industriali.

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Se hai guardato film sui criminologi, probabilmente hai notato che in essi il sangue sotto una lampada UV, contrariamente a quanto ho detto sopra, si illumina di bianco blu. Per ottenere questo effetto, gli esperti trattano le presunte macchie di sangue con un composto speciale che interagisce con l'emoglobina, dopo di che inizia a diventare fluorescente (bagliore di radiazioni ultraviolette). Questo metodo non è solo più visivo per lo spettatore, ma anche più efficace.

3. Con una carenza di radiazioni ultraviolette naturali. L'uso dell'ultravioletto Una lampada per oggetti biologici è stata scoperta quasi contemporaneamente alla sua invenzione. Con la mancanza di radiazioni ultraviolette naturali, l'immunità umana soffre, la pelle acquisisce un'ombra pallida malsana. Se le piante e i fiori da interno vengono coltivati ​​dietro il vetro di una finestra o sotto le normali lampade a incandescenza, non si sentono nemmeno al meglio: crescono male e spesso si ammalano. Si tratta dell'assenza di radiazioni ultraviolette dello spettro A, la cui mancanza è particolarmente dannosa per i bambini. Oggi, le lampade UVA vengono utilizzate per rafforzare il sistema immunitario e migliorare le condizioni della pelle ovunque non c'è abbastanza luce naturale.

L'uso di lampade ultraviolette A per compensare la carenza di luce ultravioletta naturale

In effetti, i dispositivi che servono a compensare la carenza di luce ultravioletta naturale emettono non solo l'ultravioletto A, ma anche B, sebbene la quota di quest'ultimo nella radiazione totale sia estremamente piccola, dallo 0,1 al 2-3%.

4. Per la disinfezione. Tutti i virus e i batteri sono anche organismi viventi e inoltre sono così piccoli che non è difficile "sovraccaricarli" di luce ultravioletta. L'ultravioletto duro (C) è in grado di attraversare alcuni microrganismi letteralmente attraverso e attraverso, distruggendone la struttura. Pertanto, le lampade dello spettro B e C, dette antibatteriche o battericide, possono essere utilizzate per disinfettare un appartamento, istituzioni pubbliche, aria, acqua, oggetti e persino per curare infezioni virali. Quando si utilizzano lampade UVC, l'ozono, di cui ho scritto sopra, agisce come un ulteriore fattore disinfettante.

Utilizzo di lampade a raggi ultravioletti per la disinfezione e il trattamento antibatterico

Probabilmente hai sentito un termine medico come la quarzizzazione. Questa procedura non è altro che il trattamento di oggetti o del corpo umano con radiazioni ultraviolette dure rigorosamente dosate.

Principali caratteristiche delle sorgenti di radiazioni ultraviolette

Quali caratteristiche di una lampada UV dovrebbero essere seguite per ottenere il massimo effetto quando la si utilizza e non danneggiare la salute propria e degli altri? Ecco i principali:

1. Gamma di radiazioni.
2. Potenza.
3. Appuntamento.
4. Tutta la vita.

Gamma irradiata

Questa è l'impostazione principale. L'ultravioletto ha effetti diversi a seconda della lunghezza d'onda. Se gli UVA sono pericolosi solo per gli occhi e se usati correttamente non rappresentano una seria minaccia per il corpo, gli UVB non solo possono danneggiare gli occhi, ma anche provocare ustioni profonde, a volte irreversibili sulla pelle. L'UVC è un eccellente disinfettante, ma può essere mortale per l'uomo, perché la radiazione di questa lunghezza d'onda distrugge il DNA e forma il gas velenoso ozono.

D'altra parte, lo spettro UVA è assolutamente inutile come agente antibatterico. Non ci sarà praticamente alcun beneficio da una lampada del genere, ad esempio, quando si pulisce l'aria dai microbi. Inoltre, alcuni tipi di batteri e microflora diventeranno ancora più attivi. Pertanto, quando si sceglie una lampada UV, è necessario capire chiaramente a cosa verrà utilizzata e quale spettro di emissione dovrebbe avere.

Potenza

Questo si riferisce alla forza del flusso UV creato dalla lampada. È proporzionale al consumo energetico, quindi, quando si sceglie un dispositivo, di solito si concentrano su questo indicatore. Le lampade UV per uso domestico di solito non superano la potenza di 40-60, i dispositivi professionali possono avere una potenza fino a 200-500 W o più. Il primo di solito ha una bassa pressione nel pallone, il secondo - alto. Quando si sceglie un radiatore per determinati scopi, è necessario comprendere chiaramente che in termini di potenza, più non significa sempre meglio. Per ottenere il massimo effetto, la radiazione del dispositivo deve essere rigorosamente dosata. Pertanto, al momento dell'acquisto di una lampada, prestare attenzione non solo al suo scopo, ma anche all'area consigliata della stanza o alle prestazioni del dispositivo se viene utilizzato per purificare l'aria o l'acqua.

Scopo e design

In base al loro scopo, le lampade a raggi ultravioletti sono divise in domestiche e professionali. Questi ultimi di solito hanno più potenza, uno spettro di emissione più ampio e più duro e sono complessi nella progettazione. Ecco perché richiedono uno specialista qualificato e conoscenze pertinenti per il loro servizio. Se hai intenzione di acquistare una lampada a raggi ultravioletti per uso domestico, è meglio rifiutare i dispositivi professionali. In questo caso, è probabile che la lampada faccia più male che bene. Ciò è particolarmente vero per i dispositivi che operano nella gamma UVC, la cui radiazione è ionizzante.

In base al tipo di design, le lampade a raggi ultravioletti sono suddivise in:

1. Apri. Questi dispositivi emettono luce ultravioletta direttamente nell'ambiente. Se usati in modo errato, rappresentano il pericolo maggiore per il corpo umano, ma consentono una disinfezione di alta qualità della stanza, compresa l'aria e tutti gli oggetti in essa contenuti. Le lampade di un design aperto o semiaperto (radiazioni dirette in modo stretto) sono utilizzate anche per scopi medici: il trattamento di malattie infettive e il ripristino della carenza di raggi ultravioletti (fitolampade, solarium).

L'uso di lampade germicide per il trattamento antibatterico dei locali

2. Ricircolatori o dispositivi di tipo chiuso. La lampada al loro interno si trova dietro un involucro completamente opaco e lo studio UV interessa solo il mezzo di lavoro: un gas o un liquido azionato da una pompa speciale attraverso la camera irradiata. Nella vita di tutti i giorni, i ricircolatori vengono solitamente utilizzati per il trattamento battericida dell'acqua o dell'aria. Poiché i dispositivi non emettono radiazioni ultraviolette, sono completamente sicuri per l'uomo se utilizzati correttamente e possono essere utilizzati in loro presenza. I ricircolatori possono essere sia domestici che industriali.

Ricircolatore - sterilizzatore per acqua (sinistra) e per aria

3. Universale. Dispositivi di questo tipo possono funzionare sia in modalità di ricircolo dell'aria che di irraggiamento diretto. Progettato come un ricircolo con un involucro pieghevole. Una volta assemblato, questo è un normale ricircolo, con persiane aperte: una lampada battericida di tipo aperto.

Lampada germicida universale in modalità ricircolo (sinistra)

Tutta la vita

Poiché il principio di funzionamento e il design di una lampada a raggi ultravioletti sono simili al principio e al design di un dispositivo di illuminazione fluorescente, è logico presumere che la loro durata sia la stessa e possa raggiungere le 8.000-10.000 ore.In pratica, questo non è del tutto vero. Durante il funzionamento, la lampada "invecchia": il suo flusso luminoso diminuisce. Ma se in una normale lampada di illuminazione questo effetto è visibile visivamente, è impossibile controllare la lampada UV "a occhio". Pertanto, il produttore si limita a una vita molto più breve: da 1.000 a 9.000 ore, a seconda della potenza della lampada, del suo scopo e, ovviamente, della qualità dei materiali, dei componenti e del marchio.

Se il passaporto per il dispositivo non indica la frequenza di sostituzione delle lampade o viene dichiarato il periodo massimo di 20 mila ore o più, è necessario rifiutare di acquistare un dispositivo del genere. Inoltre, anche il basso costo del dispositivo dovrebbe allertare. Molto probabilmente, questo è un prodotto di bassa qualità o addirittura un falso.

Cos'è la luce?

La luce solare penetra nell'alta atmosfera con una potenza di circa un kilowatt per metro quadrato. Tutti i processi vitali sul nostro pianeta sono guidati da questa energia. La luce è una radiazione elettromagnetica, la sua natura si basa su campi elettromagnetici chiamati fotoni. I fotoni della luce hanno diversi livelli di energia e lunghezze d'onda, espressi in nanometri (nm). Le lunghezze d'onda più conosciute sono quelle visibili. Ogni lunghezza d'onda è rappresentata da un colore specifico. Ad esempio, il Sole è giallo, perché la radiazione più potente nella gamma visibile dello spettro è gialla.

Tuttavia, ci sono altre onde oltre la luce visibile. Tutti loro sono chiamati spettro elettromagnetico. La parte più potente dello spettro sono i raggi gamma, seguiti dai raggi X, dalla luce ultravioletta e solo successivamente dalla luce visibile, che occupa una piccola frazione dello spettro elettromagnetico e si trova tra la luce ultravioletta e quella infrarossa. Tutti conoscono la luce infrarossa come radiazione termica. Lo spettro include microonde e termina con onde radio, fotoni più deboli. Per gli animali, la luce ultravioletta, visibile e infrarossa sono le più utili.

luce visibile.

La luce, oltre a fornirci la consueta illuminazione, svolge anche un'importante funzione di regolazione della durata delle ore di luce diurna. Lo spettro visibile della luce è compreso tra 390 e 700 nm. È lui che è fissato dall'occhio e il colore dipende dalla lunghezza d'onda. L'indice di resa cromatica (CRI) misura la capacità di una sorgente luminosa di illuminare un oggetto, rispetto alla luce solare naturale di 100 CRI. Le sorgenti di luce artificiale con un valore CRI maggiore di 95 sono considerate luce a spettro completo in grado di illuminare oggetti allo stesso modo della luce naturale. Anche una caratteristica importante per determinare il colore della luce emessa è la temperatura del colore, misurata in Kelvin (K).

Maggiore è la temperatura del colore, più ricca è la tinta blu (7000 K e oltre). A basse temperature di colore, la luce ha una sfumatura giallastra, come quella delle lampade a incandescenza per uso domestico (2400 K).

La temperatura media diurna è di circa 5600 K, può variare da un minimo di 2000 K al tramonto a 18000 K durante il tempo nuvoloso. Per portare le condizioni di detenzione degli animali il più vicino possibile a quelle naturali, è necessario posizionare nei recinti lampade con indice di resa cromatica massimo CRI e temperatura di colore di circa 6000K. Le piante tropicali devono essere dotate di onde luminose nell'intervallo utilizzato per la fotosintesi. Durante questo processo, le piante utilizzano l'energia della luce per produrre zuccheri, il “combustibile naturale” per tutti gli organismi viventi. L'illuminazione nell'intervallo 400-450 nm favorisce la crescita e la riproduzione delle piante.

Radiazioni ultraviolette

La luce ultravioletta o la radiazione UV occupa una quota importante della radiazione elettromagnetica ed è al confine con la luce visibile.

La radiazione ultravioletta è divisa in 3 gruppi a seconda della lunghezza d'onda:

• . UVA - L'ultravioletto A a lunghezza d'onda lunga, gamma da 290 a 320 nm, è essenziale per i rettili.
• . UVB - l'ultravioletto a onde medie B, l'intervallo da 290 a 320 nm, è il più significativo per i rettili.
• . UVC - onda corta ultravioletta C, gamma da 180 a 290 nm, è pericolosa per tutti gli organismi viventi (sterilizzazione ultravioletta).

L'ultravioletto A (UVA) ha dimostrato di influenzare l'appetito, il colore, il comportamento e la funzione riproduttiva degli animali. Rettili e anfibi vedono nella gamma UVA (320-400 nm), motivo per cui influisce sul modo in cui percepiscono il mondo che li circonda. Sotto l'influenza di questa radiazione, il colore del cibo o di un altro animale apparirà diverso da quello che percepisce l'occhio umano. La segnalazione di parti del corpo (ad es. Anolis sp.) o lo scolorimento del tegumento (ad es. Chameleon sp) è onnipresente nei rettili e negli anfibi e, se non sono presenti radiazioni UVA, questi segnali potrebbero non essere percepiti correttamente dagli animali. La presenza dell'ultravioletto A gioca un ruolo importante nell'allevamento e nell'allevamento degli animali.

L'ultravioletto B è nella gamma di lunghezze d'onda 290-320 nm. In condizioni naturali, i rettili sintetizzano la vitamina D3 se esposti alla luce solare UVB. A sua volta, la vitamina D3 è necessaria per l'assorbimento del calcio da parte degli animali. Sulla pelle, gli UVB reagiscono con il precursore della vitamina D, il 7-deidrocolesterolo. Sotto l'influenza della temperatura e dei meccanismi speciali della pelle, la provitamina D3 viene convertita in vitamina D3. Il fegato ei reni convertono la vitamina D3 nella sua forma attiva, un ormone (vitamina D 1,25-diidrossido), che regola il metabolismo del calcio.

I rettili carnivori e onnivori ottengono una grande quantità della vitamina D3 necessaria dal cibo. Gli alimenti vegetali non contengono D3 (colecalceferolo) ma D2 (ergocalceferolo), che è meno efficiente nel metabolismo del calcio. È per questo motivo che i rettili erbivori dipendono maggiormente dalla qualità dell'illuminazione rispetto ai carnivori.

La mancanza di vitamina D3 porta rapidamente a disordini metabolici nei tessuti ossei degli animali. Con tali disordini metabolici, i cambiamenti patologici possono interessare non solo i tessuti ossei, ma anche altri sistemi di organi. Le manifestazioni esterne dei disturbi possono essere gonfiore, letargia, rifiuto del cibo, sviluppo improprio di ossa e conchiglie nelle tartarughe. Quando vengono rilevati tali sintomi, è necessario fornire all'animale non solo una fonte di radiazioni UVB, ma anche aggiungere cibo o integratori di calcio alla dieta. Ma non sono solo i giovani animali a essere suscettibili a questi disturbi se non gestiti adeguatamente, anche gli adulti e le femmine che depongono le uova sono a serio rischio in assenza di radiazioni UVB.

luce infrarossa

L'ectotermia naturale di rettili e anfibi (a sangue freddo) evidenzia l'importanza della radiazione infrarossa (calore) per la termoregolazione. La gamma dello spettro infrarosso è nel segmento non visibile all'occhio umano, ma percepito distintamente dal calore sulla pelle. Il sole irradia la maggior parte della sua energia nella parte infrarossa dello spettro. Per i rettili che sono attivi principalmente durante le ore diurne, le migliori fonti di termoregolazione sono speciali lampade riscaldanti che emettono una grande quantità di luce infrarossa (+700 nm).

Intensità luminosa

Il clima della Terra è determinato dalla quantità di energia solare che colpisce la sua superficie. L'intensità dell'illuminazione è influenzata da molti fattori, come lo strato di ozono, la posizione geografica, le nuvole, l'umidità dell'aria, l'altitudine rispetto al livello del mare. La quantità di luce che cade su una superficie è chiamata illuminamento e si misura in lumen per metro quadrato o lux. L'illuminazione alla luce solare diretta è di circa 100.000 lux. Tipicamente, l'illuminazione diurna, passando attraverso le nuvole, varia da 5.000 a 10.000 lux, di notte dalla Luna è solo 0,23 lux. Anche la fitta vegetazione nelle foreste pluviali influisce su questi valori.

La radiazione ultravioletta viene misurata in microwatt per centimetro quadrato (µW/sm2). La sua quantità è molto diversa ai diversi poli, aumentando man mano che ci si avvicina all'equatore. La quantità di radiazione UVB a mezzogiorno all'equatore è di circa 270 µW/sm2 Questo valore diminuisce con il tramonto e aumenta anche con l'alba. Gli animali nel loro habitat naturale prendono il sole principalmente al mattino e al tramonto trascorrono il resto del tempo nei loro rifugi, nelle tane o nelle radici degli alberi. Nelle foreste tropicali, solo una piccola parte della luce solare diretta può penetrare attraverso la fitta vegetazione negli strati inferiori, raggiungendo la superficie terrestre.

Il livello di radiazione ultravioletta e luce nell'habitat di rettili e anfibi può variare in base a una serie di fattori:

Habitat:

Nelle zone della foresta pluviale c'è molta più ombra che nel deserto. Nelle foreste fitte, il valore della radiazione UV ha un ampio intervallo; la luce solare diretta cade molto più sui livelli superiori della foresta che sul suolo forestale. Nelle zone desertiche e steppiche non ci sono praticamente ripari naturali dalla luce solare diretta e l'effetto delle radiazioni può anche essere migliorato dal riflesso della superficie. Negli altopiani ci sono valli dove la luce solare può penetrare solo per poche ore al giorno.

Essendo più attivi durante le ore diurne, gli animali diurni ricevono più radiazioni UV rispetto alle specie notturne. Ma anche loro non trascorrono tutto il giorno alla luce diretta del sole. Molte specie si nascondono nei rifugi durante le ore più calde della giornata. L'abbronzatura è limitata al mattino presto e alla sera. In diverse zone climatiche, i cicli giornalieri di attività nei rettili possono differire. Alcune specie di animali notturni escono per crogiolarsi al sole durante il giorno ai fini della termoregolazione.

Latitudine:

La massima intensità della radiazione ultravioletta è all'equatore, dove il Sole si trova alla distanza minima dalla superficie della Terra e i suoi raggi attraversano la distanza minima attraverso l'atmosfera. Lo spessore dello strato di ozono ai tropici è naturalmente più sottile rispetto alle medie latitudini, quindi meno radiazioni UV vengono assorbite dall'ozono. Le latitudini polari sono più lontane dal Sole, ei pochi raggi ultravioletti sono costretti a passare attraverso gli strati ricchi di ozono con grandi perdite.

Altezza sul livello del mare:

L'intensità della radiazione UV aumenta con l'altezza al diminuire dello spessore dell'atmosfera che assorbe i raggi solari.

Tempo metereologico:

Le nuvole svolgono un ruolo importante come filtro per i raggi ultravioletti diretti alla superficie terrestre. A seconda dello spessore e della forma, sono in grado di assorbire fino al 35 - 85% dell'energia della radiazione solare. Ma, anche coprendo completamente il cielo, le nuvole non bloccheranno l'accesso dei raggi alla superficie della Terra.

Riflessione:

Alcune superfici come la sabbia (12%), l'erba (10%) o l'acqua (5%) sono in grado di riflettere la radiazione ultravioletta che le colpisce. In tali luoghi, l'intensità della radiazione UV può essere molto superiore ai risultati attesi anche all'ombra.

Ozono:

Lo strato di ozono assorbe parte della radiazione ultravioletta del sole diretta verso la superficie terrestre. Lo spessore dello strato di ozono cambia durante l'anno ed è in continuo movimento.