Ultraviolat: diferència entre les revisions

L''''ultraviolat''', '''radiació ultraviolada''' o '''llum ultraviolada''' ('''UV''') és la [[radiació electromagnètica]] amb una [[longitud d'ona]] menor aque la de la [[llum visible]] i major aque la dels [[raigs X]]. La seva longitud d'ona vafa aproximadament des delsde 400 nanòmetres fins alsa 15 nanòmetres i presenta [[Energia|energies]] d'entre 3 i 124 [[Electró volt|eV]]. ElSe'n diu ultraviolat, nomque significa «més enllà del violeta» (del llatí ''ultra''), perquè el [[Color violat|violeta]] és el color visible amb la longitud d'ona més curta i la de la radiació ultraviolada encara és més curta.

La radiació ultraviolada esfa trobapart ade les [[Radiació|radiacions]] [[Sol|solars]] i també és emesan'emeten pelsels [[Arc elèctric|arcs elèctrics]] i per alguns tipus de làmpades que produeixen [[llum negra]]. Atès que es tracta d'una [[radiació ionitzant]], pot provocar reaccions químiques i la [[fluorescència]] de certes substàncies. Aquest tipus de radiació és nociu per a la salut, provoquenfan que la pell es colri però també poden causar [[càncer]]s cutanis com el [[melanoma]], l'envelliment prematur de la [[pell]] (arrugues), cremades, [[Cataracta|cataractes]], etc.

ElEs descobriment dedescobrí la radiació ultraviolada amben l'observació deobservar l'enfosquiment de les [[Sal (química)|sals]] de [[plata]] quan són exposades a la [[llum]] del [[Solsol]]. El [[1801]] el [[físic]] [[ètnia alemanya|alemany]] [[Johann Wilhelm Ritter]] va observar que una radiació invisible situada just després de la [[Color violat|violeta]], el final de l'[[espectre visible]], era especialment efectiva pera l'hora d'enfosquir [[paper]]s impregnats de [[clorur de plata]]. RitteerRitter va anomenar aquesta radiació com a «raigs desoxidants» per a ressaltar-ne la seva [[reactivitat química]] i diferenciar-los dels «raigs calents» ([[infraroig]]s) situats més enllà de l'altre extrem de l'espectre visible. AviatLa es va adoptar el terme dedenominació «raigs químics», denominació que es va imposar i mantenir altot llarg delel [[segle XIX]]. Després, les denominacions de «raigs calents» i «químics» anirienvan decaientanar ensent favor de les desubstituïdes «radiació infraroja» i «ultraviolada».

El terme ''ultraviolat'' significa "més enllà del violat" (del [[llatí]] ''ultra'', "més enllà de"). El [[violat]] és el color de les [[longitud d'ona|longituds d'ona]] més curtes de la llum visible. La llum ultraviolada té una longitud d'ona encara més curta que la llum violada.

L'[[espectre electromagnètic]] de la radiació ultraviolada pot ser subdivididasubdividit de diferents maneres, ladiferents. La norma ISO per a la radiació solar estableix els següents rangs:<ref>{{ref-web

|Ultraviolat B uo ones mitjanes

En alguns camps com la [[fotolitografia]] o la tecnolgiatecnologia [[làser]], també s'utilitza el concepte UVultraviolat profund o DUV per referir-sea fer referència a longituds d'ona inferiors a 300 nm. El nom "ultraviolat de buit" il·lustra el fet que que aquesta radiació és absorbida per l'[[aire]] i cal utilitzar-la al [[buit]]. DinsCom que. dins dels límits de les "ones llargues", (entre 150 i 200 nm), l'[[oxigen]] és el principal absorbidor i, per a poder treballar amb aquest tipusradiació de radiacióbuit s'utilitza una atmosfera sense aquest element,. habitualmentSe essol treballatreballar en ambients amb [[nitrogen]] pur per tal d'evitar haver de recórrer a les cambres de buit.

El [[Solsol]] emet radiació UV en les formes UVA, UVB i UVC però a causa de l'absorció per part de l'[[atmosfera terrestre|atmosfera]] terrestre, el 99% dels raigs ultraviolats que arriben a la superfície de la Terra són del tipus UVA. La radiació UVC no arriba a la terra perquè és absorbida per l'[[oxigen]] i l'[[ozó]] de l'atmosfera. Lai de la radiació UVB, que és parcialment absorbida parcialment per l'ozó, i n'arriba poca a la superfície de la terraTerra.

El [[Sol]] emet radiació ultraviolada dels tipus UVA, UVB i UVC però la [[capa d'ozó]] en bloqueja el 98,7% de la que arriba a la Terra. El 98,7% de la radiació que aconsegueix arribar a la superfície de la Terra és de tipus UVA. Una part de la radiació UVB i UVC que arriba del Sol és la responsable de la creació de la capa d'ozó en trencar les molècules d'O₂ que es recombinen després en O₃.

El vidre ordinari és parcialment [[Transparència|transparent]] per a la radiació UVA, però és [[Opacitat|opac]] per a les longituds d'ona més curtes,. d'altraEn bandacanvi el vidre de quars, en funció de la seva qualitat, pot arribar a ser-hi totalment transparent. Una finestra normal de vidre deixa passar al voltant delde 90% de la llum amb una [[longitud d'ona]] per sobre de 350 nm però al mateix temps bloqueja el 90% de la llum per sota dels 300 nm.<ref>{{cite web|title = Soda Lime Glass Transmission Curve|url = http://www.sinclairmfg.com/datasheets/sodalimecurve.htm}}</ref><ref>{{cite web|title = B270-Superwite Glass Transmission Curve|url = http://www.pgo-online.com/intl/katalog/curves/B270_kurve.html}}</ref><ref>{{cite web|title = Selected Float Glass Transmission Curve|url = http://www.pgo-online.com/intl/katalog/curves/whitefl_kurve.html}}</ref>

L'absència de radiació ultraviolada de 200 nm s'explica perquè l'[[aire]] és opac per a les longituds d'ona més curtes,: l'[[oxigen]] de l'aire presentaabsorbeix ununa fortagran absorciópart d'aquestes longituds d'ona. El [[nitrogen]] pur (amb menys de 10 [[Parts per milió|ppm]] d'oxigen), en canvi, és transparent per a les longituds d'ona compreses entre 150 i 200 nm. Això té ununa gran importància perquèen els procesosprocessos de fabricació dels [[semiconductor]]s, en què s'utilitzen longituds d'ona per sota dels 200 nm, i aixòde comportamanera que s'hagihom depot treballar en un ambient lliure d'oxigen, però amb l'avantatge de nosense haver de fer-ho en el [[buit]]. Alguns instruments científics, com els [[espectròmetre]]s de [[dicroisme circular]], habitualment treballen en un ambient de nitrogen (purga de nitrogen) i operen en aquesta regió espectral.

La radiació ultraviolada extrema (EUV o XUV) es caracteritza per interaccionar amb la matèria d'una manera diferent en funció de la seva longitud d'ona,. lesLes longituds d'ona més llargues, d'aproximadament 30 nm, interaccionen principalment amb els [[Electró de valència|electrons de valència]] dels [[àtoms]], mentre que les longituds d'ona més curtes interaccionen principalment amb electrons de la capa interior i els [[Nucli atòmic|nuclis]]. L'extrem de l'espectre EUV s'estableix per una prominent [[línia espectral]] d'[[heli|He⁺]] als 30,4 nm. La radiació EUV és fortament absorbida pels materials més coneguts, però és possible sintetitzar un recobriment òptic de capes múltiples capes, que reflecteixi fins a un 50% de la radiació EUV en una incidència normal. Aquesta tecnologia ha estat utilitzada en la fabricació de [[telescopi]]s per aobtenir l'obtenció d'imatges del Sol,. elsEls primers van ser el NIXT (''Normal Incidence X-ray Telescope'') i el MSSTA (''Multi-spectral solar telescope array''), que van ser llançats a l'espai a la [[dècada del 1990]]; exemples més actuals serienpodrien ser el [[Solar and Heliospheric Observatory]] (SOHO) on hi ha el EIT (''Extreme UV Imaging Telescope'') i el TRACE (''Transition Region and Coronal Explorer''). En el camp de la fabricació de [[Circuit integrat|circuits integrats]], s'utilitza en la [[nanolitografia]].

La [[làmpada de Wood]] és una làmpada que emet [[llum negra]] (o llum de Wood), una composició de radiació ultraviolada UVA i una mica de llum visible, i habitualment esés coneixconeguda com a làmpada UV. Els fluorescents de llum negra s'acostumen aes ferfan de la mateixa manera que un fluorescent normal excepteperò que noméssols s'utilitza [[fòsfor]] i el vidre transparent se substitueix per un altre de color morat fosc anomenat vidre de Wood, un vidre amb òxid de níquel, que bloqueja gairebé tota la llum visible per sobre de 400 nm. Per a obtenir un pic d'emissió entre els 368 i 371 nm s'utilitza una substància que pot ser tant una barreja de fluoroborat d'[[estronci]] i [[europi]] (SrB₄O₇F:Eu²⁺) com de borat d'estronci i europi (SrB₄O₇:Eu²⁺); en canvi per a produir un pic d'emissió entre els 350 i 353 nm s'utilitza una barreja de silicat de [[bari (element)|bari]] i [[plom]] (BaSi₂O₅:Pb⁺).

Una làmpada de llum de negra també pot ser construïda utilitzant un vidre de Wood i una bombeta incandescent normal,. deDe fet, aquest va ser el mètode utilitzat per a crear les primeres fonts emissores de llum negra. Tot i que segueix sentser una alternativa més barata que el mètode dels fluorescents, té inconvenients importants: és extraordinàriament ineficient quantpel que fa a la producció de llum ultraviolada (menys delde 0,1% de la potència d'entrada), a causa del comportament de [[cos negre]] de la font de llum incandescent. Ai, a més de la seva ineficiència, les bombetes incandescents de raigs UV, també poden tornar-se perillosament calentes durant el seu ús. Una altraUn possiblealtre construcciótipus, tot i que encara mésno pocgaire comunacorrent, serien les làmpades de [[vapor]] de [[mercuri (element)|mercuri]] d'alta potència (d'uns centenars de watts), amb una substància que emet radiació UV i amb un recobriment de vidre de Wood. Aquestes làmpades s'utilitzen principalment al teatre i als concerts i també s'escalfen molt durant el seu l'ús normal.

AlgunesHi ha làmpades UV que són fabricades específicament per a seratreure utilitzadesinsectes a les trampes d'[[insecte|insectes.]]s perAquestes atreure'ls ilàmpades utilitzen gairebépràcticament les mateixes substàncies que les làmpades de Wood normals, però utilitzen vidre pla, que és més barat, en comptes de vidre de Wood. El vidre pla bloqueja una proporció menor de la llum visible que produeix el mercuri i per aquesta raó veiem una emissió de llum blava.

Les [[llum fluorescent|llums fluorescents]] sense un recobriment fosforescent per a convertir l'ultraviolat a llum visible emeten llum ultraviolada amb dos pics a 253.7 nm i 185 nm a causa de l'emissió de [[mercuri (element)|mercuri]] dins del tub. D'unDe vuitanta-cinc a un noranta per cent de l'ultraviolat produït per aquestes làmpades es troba a 253.7 nm, mentre que només delde cinc ala teudeu per cent es troba a 185 nm. Les làmpades germicides usen [[quars]] (vidre) junt amb un additiu per a bloquejar la longitud d'ona de 185 nm. Amb l'addició d'un [[fòsfor (substància fluorescent)|fòsfor]] adequat, es poden modificar perperquè produirprodueixin UVA, UVB o espectre de llum visible.

Aquestes làmpades de mercuri de baixa pressió són molt utilitzades per desinfeccióa desinfectar, i en la seva forma normal tenen una [[temperatura d'operació]] òptima d'uns 30 °C. LaAra utilitzacióbé, dsi s'utilitza una amalgama de mercuri permet que la temperatura d'operació pugipot pujar fins als 100 graus Celsius, ila qual cosa permet que l'emissió d'ultraviolat es dobli o tripliqui per unitat de longitud d'arc-llum. A més a més, tenen una eficiència típica d'unde trenta ala trenta-cinc per cent, laés quala cosa significadir, que per cada 100 watts d'electricitat consumits per la làmpada, aquesta produirà uns 30-35 watts de sortida total d'UV. ElsTambé es venen tubs emissors d'UVA/UVB també es venen per a d'altres propòsits especials, com ara per al manteniment de [[rèptil]]s.

TotSi ibé quesón estanmolt moltpoc limitatseficients per a les longituds d'ona situades per sota dels 365 nm, l'eficiència d'un LED a 365nm estàés aproximadament entre el 5 i el 8%, mentre que a 395 nm se situa prop delde 20%. A més, la potència de sortida en aquestes longituds d'ona més llargues també és millor. Aquest tipus de LED comença a ser utilitzat per aen aplicacions mèdiques i és utilitzat amb èxit en aplicacions d'impressió digital. Densitats de potència properes als 3.000 mW/cm² són ara possibles la qual cosa, juntament amb el recent desenvolupament de [[fotoiniciador]]s, fa possible l'expansió de les possibilitats d'aplicacions mèdiques.