Природа ультрафиолетового излучения. Спектр лучей, видимых глазом человека, не имеет резкой, четко определенной границы.
Верхней границей видимого спектра одни исследователи называют 400 нм, другие 380, третьи сдвигают ее до 350 320 нм. Это объясняется различной световой чувствительностью зрения и указывает на наличие лучей не видимых глазом. В 1801 г. И. Риттер (Германия) и У. Уола-стон (Англия) используя фотопластинку доказали наличие ультрафиолетовых лучей. За фиолетовой границей спектра она чернеет быстрее, чем под влиянием видимых лучей.
Поскольку почернение пластинки происходит в результате фотохимической реакции, ученые пришли к выводу, что ультрафиолетовые лучи весьма активны. Ультрафиолетовые лучи охватывают широкий диапазон излучений (таблица 1): 400 20 нм. Область излучения 180 127 нм называется вакуумной. Посредством искусственных источников (ртутно-кварцевых, водородных и дуговых ламп), дающих как линейчатый, так и непрерывный спектр, получают ультрафиолетовые лучи с длиной волны до 180 нм. В 1914 г. Лайман исследовал диапазон до 50 нм. [1] 1. Диапазон ультрафиолетового излучения Наименование Аббревиатура Длина волны в нанометрах Количество энергии на фотон Ближний NUV 400 нм — 300 нм 3.10 — 4.13 эВ Средний MUV 300 нм — 200 нм 4.13 — 6.20 эВ Дальний FUV 200 нм — 122 нм 6.20 — 10.2 эВ Экстремальный EUV, XUV 121 нм — 10 нм 10.2 — 124 эВ Вакуумный VUV 200 нм — 10 нм 6.20 — 124 эВ Ультрафиолет А, длинноволновой диапазон, Чёрный свет UVA 400 нм — 315 нм 3.10 — 3.94 эВ Ультрафиолет B (средний диапазон) UVB 315 нм — 280 нм 3.94 — 4.43 эВ Ультрафиолет С, коротковолновой, гермицидный диапазон UVC 280 нм — 100 нм 4.43 — 12.4 эВ Исследователи обнаружили тот факт, что спектр ультрафиолетовых лучей Солнца, достигающих земной поверхности, очень узок - 400 290 нм. Неужели солнце не излучает свет с длиной волны короче 290 нм? Ответ на этот вопрос нашел А. Корню (Франция). Он установил, что озон поглощает ультрафиолетовые лучи короче 295 нм, после чего выдвинул предположение: Солнце излучает коротковолновые ультрафиолетовое излучение, под его действием молекулы кислорода распадаются на отдельные атомы, образуя молекулы озона, поэтому в верхних слоях атмосферы озон должен покрывать землю защитным экраном.
Гипотеза Корню получила подтверждение тогда, когда люди поднялись в верхние слои атмосферы.
Таким образом, в земных условиях спектр солнца ограничен пропусканием озонового слоя. Количество ультрафиолетовых лучей, достигающих земной поверхности, зависит от высоты Солнца над горизонтом.
В течение периода нормального освещения освещенность изменяется на 20%, тогда как количество ультрафиолетовых лучей достигающих земной поверхности уменьшается в 20 раз. [6] Специальными экспериментами установлено, что при подъеме вверх на каждые 100 м интенсивность ультрафиолетового излучения возрастает на 3 4%. На долю рассеянного ультрафиолета в летний полдень приходится 45 70% излучения, а достигающего земной поверхности - 30 55%. В пасмурные дни, когда диск Солнца закрыт тучами, поверхности Земли достигает главным образом рассеянная радиация. Поэтому можно хорошо загореть не только под прямыми лучами солнца, но и в тени, и в пасмурные дни. Когда Солнце стоит в зените, в экваториальной области поверхности земли достигают лучи длиной 290 289 нм. В средних широтах коротковолновая граница, в летние месяцы, составляет примерно 297 нм. В период эффективного освещения верхняя граница спектра составляет порядка 300 нм. За полярным кругом земной поверхности достигают лучи с длиной волны 350 380 нм. [2] 1.2.