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Den gleichnamigen Film finden Sie unter Ultraviolett (Film).

Ultraviolett (abgekürzt uv, ebenfalls UV-Strahlung, Schwarzlicht oder UV-Licht genannt) ist elektromagnetische Strahlung außerhalb des für das menschliche Auge sichtbaren Teils des Spektrums (siehe auch: Licht). Das Wellenlänge der ultravioletten Strahlung liegt zwischen 100 und 400 Nanometer,^[1][2] so gesehen vom sichtbaren Licht 'darüber hinaus violett“, was auch die wörtliche Bedeutung von „Ultraviolett“ ist. Da ultraviolettes Licht eine kürzere Wellenlänge als sichtbares Licht hat, ist es energischer; es kann sogar Ionisationspotential organischer Moleküle und initiieren dadurch chemische Reaktionen. Das ist auch der Grund dafür, dass (zu viel) ultraviolette Strahlung für viele Organismen (einschließlich des Menschen) schädlich ist.

Im Zusammenhang mit der Wirkung von ultraviolettem Licht auf Mensch und Umwelt wird zwischen UVA, UVB und UVC unterschieden. Uv A ist ultraviolette Strahlung mit einer Wellenlänge zwischen ca. 315 und 400 nm ("lange Wellen"). UV-B hat eine Wellenlänge zwischen 280 und 315 nm. UV-C hat eine Wellenlänge zwischen 100 und 280 nm ("kurzwellige Strahlung").^[2][3] Strahlung mit kürzerer Wellenlänge (zwischen 10 und 100 nm) fällt nicht in das UV-Spektrum, sondern gehört zu den sogenannten Sanft röntgen.^[1]

1801 durchgelassene ultraviolette Strahlung Johann Wilhelm Ritter entdeckt, als er sich traf Silberchlorid hat funktioniert. UV-Strahlung führt dazu, dass Silberchlorid schnell die Farbe ändert.

Ultraviolette Strahlung in der Natur

Auswirkungen auf das Auge

Neben dem sichtbaren Licht überträgt die Atmosphäre auch einen Teil des Ultravioletten, das von der Sonne kommt. Es ist wahr, dass die lichtempfindliche Zellen in dem Retina des menschlichen Auges, das für diese Strahlung empfindlich ist, aber die Augenlinse lässt es nicht durch und schützt so die Netzhaut. Die Linse selbst entwickelt sich nach längerer oder häufiger Bestrahlung mit ultravioletter Strahlung starren als Zeichen des Alterns. Bienen sehen ultraviolette Strahlung. Dadurch unterscheiden sie einige für den Menschen unauffällige Blüten deutlich besser.^[4]

Auswirkungen auf die Haut

Die Intensität der ultravioletten Strahlung in der Sonnenstrahlung wird in der sogenannten ausgedrückt UV-Index. Ein hoher UV-Index hat mehr ultraviolette Strahlung als ein niedriger. Überschüssige ultraviolette Strahlung (UV B) kann Haut rot werden oder brennen, es ist sogar möglich Hautkrebs Ursache. UV-A-Strahlung verursacht Melanom, die tödlichste Form von Hautkrebs. UVB verursacht verschiedene andere, weniger aggressive Formen von Hautkrebs. UV C wird durch die Atmosphäre blockiert.

Nur UV B verursacht Bräunung oder Brennen. Sonnenschutzmittel oder Lotionen enthalten daher Substanzen, die UV-B-Strahlung blockieren sollen. Nur wenige enthalten auch Stoffe, die vor dem ebenso gefährlichen UVA schützen. Im Gegensatz zu UV B dringt UV A weitgehend durch Kleidung und Glas. Menschen und insbesondere Kinder (insbesondere, wenn sie überempfindlich auf UV-Strahlung reagieren) sind nicht vor UVA geschützt, wenn sie draußen ein T-Shirt tragen oder im Wintergarten sitzen.

Die ultraviolette Bestrahlung der Haut ist die häufigste vermeidbare Ursache für alle Formen von Hautkrebs: Melanom, Basalzellkarzinom und Plattenepithelkarzinom. Außerdem altert die menschliche Haut schneller, je mehr sie in der Vergangenheit ultravioletter Strahlung ausgesetzt war; die Haut wird dünner und Falten entstehen durch Schädigungen des tieferen elastischen Bindegewebes. Diese Effekte sind dauerhaft und der Schaden ist kumulativ. Kinder sind daher langfristig am stärksten gefährdet. Babys und Kleinkinder sollten daher möglichst von der Sonne ferngehalten werden.^[5]

Jeder, der in die Sonne geht, tut gut daran, die Exposition zu begrenzen. Das Tragen eines gewöhnlichen T-Shirts schützt nur etwa den Faktor 15. Es gibt daher auch spezielle UV-beständige Kleidung und sogar einen Waschmittelzusatz ("UV WASH"), der gewöhnlicher Kleidung einen Schutzfaktor von 50 verleiht. Außerdem empfiehlt es sich, eine gute Sonnenbrille und Sonnencreme mit ausreichend hohem Lichtschutzfaktor zu verwenden. Übermäßiges UV-Licht sollte vermieden werden. Massensonnenbaden, die Gewohnheit, viel weniger/leichtere, dünnere Kleidung zu tragen und das Aufkommen von Häusern und Büros mit vielen und großen Fenstern hat das Melanomrisiko seit dem Zweiten Weltkrieg um 2000% erhöht.^[6]

In der Haut löst ultraviolette Strahlung die Produktion von Vitamin-D₃ auf. Um die Mindestdosis an Vitamin D . zu erhalten₃ Zur Herstellung werden pro Tag ca. 15 Minuten Sonnenlicht auf der Haut benötigt.^[7] Die Nahrung, die der Mensch im Allgemeinen verzehrt, enthält oft nicht genügend Vitamin D, weshalb es verschiedenen Lebensmitteln (u.a. Margarine) zugesetzt wird, um MangelkrankheitRachitis verhindern. Dennoch ist die Haut die Hauptquelle dieses Vitamins, daher ist es nicht wünschenswert, dass Sonnenlicht auf die Haut gelangt. Leute mit Rote Haare haben oft wenig von dem schwarzen Pigment Melanin in ihrer Haut, so dass ein größerer Anteil des Ultravioletten tief in die Haut eindringt. Diese Haut brennt schneller, aber da wenig Ultraviolett blockiert wird, wird Vitamin D in größeren Mengen gebildet. Rothaarige haben daher seltener Rachitis.

Eigenschaften nach Wellenlängenbereich

Je nach Wellenlänge der UV-Strahlung weist diese Strahlung bestimmte Eigenschaften auf.^[8]

UVA (320-420nm)

• UVA macht 98,7 % der UV-Strahlung aus, die die Erdoberfläche erreicht. Die Ozonschicht hat darauf wenig Einfluss.
• Verursacht Hautalterung.
• Passiert weitgehend durch Glas und Kleidung. Verursacht die Verfärbung von Stoffen und Farbe.
• Verursacht Melanome, die tödlichste Form von Hautkrebs.

UVB (280-320nm)

• UVB macht 1,3 % der UV-Strahlung aus, die die Erdoberfläche erreicht. Einen großen Einfluss darauf hat die Ozonschicht.
• Wandelt Sauerstoff in Ozon um und baut so langsam die Ozonschicht wieder auf.
• Verursacht Brennen und Bräunen.
• Passiert nicht durch 'normales' Glas (gefiltert auf ca. 300 nm), aber durch Quarzglas.
• Verursacht andere Arten von Hautkrebs.
• 270-300 nm sind die besten Wellenlängen für die Vitamin-D-Bildung.

UVC (100-280 nm)

• Diese tödliche UV-Strahlung wird von der Atmosphäre vollständig blockiert.
• Wandelt Sauerstoff in Ozon um und baut so langsam die Ozonschicht wieder auf.
• Ist sehr destruktiv für Hautzellen. In kurzer Zeit verursacht Läsionen.

Messung

Wie viel ultraviolette Strahlung die Erde erreicht, hängt hauptsächlich davon ab, wie hoch die Sonne am Himmel steht. In dem Sommer-, wenn die Sonne viel höher steht als im Winter, ist das ultraviolette Licht mindestens zehnmal so stark. Im Sommer erreicht die Sonne gegen halb eins nachmittags (westeuropäische Zeit) ihren höchsten Punkt und die ultraviolette Strahlung ist im Durchschnitt am größten. Auch in der Höhe, also in den Bergen, ist die Intensität höher, da weniger Luft dazwischen ist Streuung ausschalten. Über oder in der Nähe von Gewässern (wie Seen, Meeren und Ozeanen sowie Freibädern und gefrorenen Gewässern) die Intensität der ultravioletten Strahlung ist auch höher, da neben der direkt einfallenden ultravioletten Strahlung die Nachhall des ultravioletten Lichts durch die Wasseroberfläche trägt auch zur Gesamtbelichtung des Bereichs über und in der Nähe der Wasseroberfläche bei.

Die Menge der einfallenden ultravioletten Strahlung hängt auch von der Wolkendecke. Wolken blockieren nicht nur teilweise sichtbares Licht, sondern auch UV. Generell gilt: Je mehr Wolkendecke, desto weniger ultraviolette Strahlung kann die Erde erreichen. Aber auch Wolken selbst reflektieren Licht und daher kann die Menge an ultravioletter Strahlung, die die Erde erreicht, selbst bei einem teilweise bewölkten Himmel stark variieren.

Staub in der Atmosphäre kann ultraviolette Strahlung blockieren, und bei ruhigem, warmem Wetter, wenn sich viel Schmutz in den unteren Schichten der Atmosphäre ansammelt, kann die Menge an ultravioletter Strahlung abnehmen. Im Gegensatz dazu wird ein Teil der ultravioletten Strahlung vom Boden reflektiert, während ein anderer Teil in den Boden reflektiert wird absorbiert gemäß dem Fresnel-Gleichungen. Die Menge des reflektierten ultravioletten Lichts hängt von der Absorptionsspektrum und in gewissem Maße Brechungsindex der Materialien oder Flüssigkeit(en), die die Oberfläche bilden. Dies bedeutet unter anderem, dass die Intensität des ultravioletten Lichts (an einer Messstelle oder dem man etwas oder jemanden aussetzt) ​​über weißem oder hellem Sand, Schnee und – wie oben erwähnt – oben Wasser höher als bei anderen Oberflächenmaterialien. Über dunklem Asphalt oder Materialien, die einen Großteil des ultravioletten Lichts absorbieren können, trägt die Reflexion erheblich weniger oder gar nicht zur Gesamtintensität der ultravioletten Strahlung in der Nähe dieser Oberfläche bei.^[9] Bei einigen Materialien, die zusätzlich zur Reflexion oder Absorption dem einfallenden ultravioletten Licht ausgesetzt sind, Fluoreszenz stattfinden.

Der Anteil des einfallenden (ultravioletten) Lichts (und die entsprechende Menge Energie), die von Stoffen aufgenommen wird, in Wärme umgewandelt und bei Nichtverwendung für andere Zwecke in Form von . wieder abgegeben werden kann oder wird Wärmestrahlung, trägt jedoch in keiner Weise zu einer höheren Intensität des ultravioletten Lichts in der Nähe der absorbierenden Oberfläche bei.

In den Niederlanden, am Nationales Institut für Gesundheit und Umwelt (RIVM) in Bilthoven die Menge an ultravioletter Strahlung, die kontinuierlich gemessen wird.^[10]

Ozon

Auch die Menge Ozon in der Atmosphäre beeinflusst die Menge des ultravioletten Sonnenlichts, das die Erde erreicht. Dieses Gas blockiert den Großteil der UV-B-Strahlung, sodass nur eine geringe Menge der UV-B-Strahlung die Erde erreichen kann. Das meiste Ozon befindet sich im Ozonschicht, die zwischen etwa 15 und 30 Kilometer Höhe liegt. Der Abbau der Ozonschicht durch bestimmte Luftverschmutzung (es Loch in der Ozonschicht) bedroht daher das Leben auf der Erde. Wie das Wetter hat auch die Ozonschicht Jahreszeiten: Sie ist im Frühjahr am dicksten und im Herbst am dünnsten. Auch das Wetter hat einen Einfluss. Im Allgemeinen ist die Ozonschicht in der Nähe eines Hochdruckgebiets etwas dünner als in der Nähe eines Niederdruckgebiets.

Blau-grüne Alge

Blau-grüne Alge sind bemerkenswert resistent gegen starke ultraviolette Strahlung, wie sie vor 2,5 Milliarden Jahren die Erdoberfläche erreichte.^[Quelle?]

Künstliches ultraviolettes Licht

Modus der Wiederbelebung

Klassisches 'Schwarzlicht': Leuchtstoffröhren, die ultraviolettes Licht emittieren

Galliumnitrid (GaN) ist a Halbleiter mit einem ziemlich großen Reifenlücke, was wäre wenn LED verwendet, um ultraviolettes und blaues Licht zu erzeugen.

Ultraviolettes Licht kann auch mit a . erzeugt werden Leuchtstofflampe. Eine Tube ist gefüllt mit Argon oder Krypton (oder eine Mischung davon) und Niederdruck-Quecksilberdampf. Zwischen zwei Elektroden auf beiden Seiten der Röhre, a Gasentladung Platz, wodurch der Quecksilberdampf ultraviolettes Licht mit einer Spitzenwellenlänge von etwa 254 nm emittiert. Besteht die Röhre ausschließlich aus Glas, erzeugt die Lampe hauptsächlich Licht dieser Wellenlänge (UV C). Diese Lampen werden hauptsächlich zur Desinfektion verwendet. Auf der Innenseite des Glases wird oft eine zusätzliche Schicht aufgetragen, um dieses UV-C mittels (Foto)Lumineszenz wandelt sich in längere Wellenlängen wie UVB im Fall einer Bräunungslampe oder UVA im Fall eines „Schwarzlichts“ um.

Industrielle Anwendungen erfordern ultraviolette Quellen hoher Intensität. Diese Arten von ultravioletten Quellen sind fast immer MitteldruckQuecksilberlampen. Diese sind Gasentladungslampen mit Leistungen von 1 bis 30 Kilowatt. Die Beleuchtung kleiner Objekte erfolgt mit ultravioletten Punktquellen, Geräten, die ultrahochintensives ultraviolettes Licht auf einer Fläche von nur wenigen Quadratzentimetern erzeugen. Punktquellen werden beim Aushärten kleiner Klebepunkte verwendet, zum Beispiel in der Elektronikmontage oder früher in der Zahnmedizin ("versiegeln, schließen" der Wahl). Wegen der schädlichen Auswirkungen von UV-Licht wird für letzteres derzeit blaues Licht verwendet.

Laser die ultraviolettes Licht emittieren können, sind die Excimer-Laser und der Helium-Cadmium-Laser.

Anwendungen

Ultraviolette Strahlung ist weit verbreitet in zerstörungsfreie Prüfung oder NDT. Bei der magnetischen Untersuchung, a Untersuchungsmethode B. bei Schweißverbindungen mit Hilfe von ultravioletter Strahlung mit einer Wellenlänge von 365 nm und einer fluoreszierenden Prüftinte kann eine schnelle Antwort auf mögliche Defekte (Risse) gegeben werden.

EIN EPROM wird gelöscht, indem es einige Minuten unter eine UV-Lampe gelegt wird.

Ultraviolette Strahlung desinfiziert die laminarer Luftstromschrank wenn nicht verwendet

Fast alle Wasserversorger verwenden ultraviolettes Licht, um Wasser trinken um es zu reinigen PWN Wasserversorgungsunternehmen Nordholland die erste in den Niederlanden seit 2004. Ultraviolettes Licht bricht in Kombination mit Peroxidorganisch Abfälle und macht organische Mikroverunreinigungen unschädlich. Es bleiben keine schädlichen Rückstände im Wasser zurück.

Ultraviolettes Licht kann verwendet werden, um Liedtexte anzuzeigen, die nach dem Lesen dieser Liedtexte mit bloßem Auge verschwunden sind Pergament abgekratzt, um es wiederzuverwenden. Bei ultraviolettem Licht wird der verschwundene Text eines solchen Textes dann auch unter dem neuen Text angezeigt Palimpsest sichtbar. Ultraviolettes Licht ermöglicht auch die Überprüfung der Echtheit von Banknoten und Pässe möglich: ein Teil des Drucks ist in Tinte unsichtbar für das Auge, die jedoch im ultravioletten Licht gedruckt wird Fluoreszenz zeigt an.

Ultraviolettes Licht wird auch von der technische Untersuchung um Spuren von Körperflüssigkeiten zu erkennen.

Ultraviolettes Licht wird in der Industrie verwendet, um Tinten zu trocknen, Farben auszuhärten und ultraviolette Klebstoffe auszuhärten. UV-Kleber ist eine Mischung aus Rohstoffen und einem Photoinitiator. Der Photoinitiator wird durch die ultraviolette Strahlung in zwei reaktive Teile gespalten, die es den Rohstoffen ermöglichen, miteinander zu polymerisieren. UV-Kleber lässt sich so in wenigen Sekunden aushärten. Die Trocknung der Farbe auf einer Druckmaschine erfolgt in ähnlicher Weise: Durch Belichten der UV-empfindlichen Farbe kann die Farbe in wenigen Millisekunden getrocknet werden.

Darüber hinaus wird das ultraviolette Licht auch in der Gaststättengewerbe um Bakterienwachstum in Bereichen wie der Toilette zu verhindern,^[11] die Küche und Bereiche, in denen Lebensmittel gelagert werden.

UV-empfindlich Fotolack wird in der Halbleiterindustrie und in der Elektrotechnik eingesetzt, um integrierte Schaltkreise und Leiterplatten zu machen.

Ultraviolettes Licht wird auch aus kosmetischen Gründen in sonnenlampen und Solarium. Dies wird von Dermatologen aufgrund eines höheren Risikos verschiedener Arten nicht empfohlen Hautkrebs und schnellere Hautalterung.

Einige Produkte, zum Beispiel T-Shirts und Perlen, werden mit UV-empfindlichen Substanzen behandelt. Diese Produkte dann leuchten oder sich unter dem Einfluss von (unsichtbarem) ultraviolettem Licht verfärben.

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