Ультрафиолетовое излучение кто открыл: Полезная информация — Официальный сайт Роспотребнадзора

Как обнаружены инфракрасное и ультрафиолетовое излучения, недоступные глазу?

Читайте также

На теле какого короля после его смерти обнаружены татуированные слова: «Смерть королям!»?

На теле какого короля после его смерти обнаружены татуированные слова: «Смерть королям!»?
В марте 1844 года высшие сановники Швеции, присутствовавшие при ритуале подготовки к погребению тела короля Карла XIV Юхана, были поражены, увидев на нем указанную выше татуировку. А

Инородное тело в глазу

Инородное тело в глазу
При попадании в глаз инородных тел (песчинки, соринки, металлические стружки) надо попробовать удалить его самостоятельно — с помощью ватного тампона или кусочка чистой ткани. При неэффективности самостоятельных действий показано срочное

«Прихрамывание и повязка на глазу»

«Прихрамывание и повязка на глазу»
Иногда бывает так, что основные моменты в сценарии уже тщательно проработаны — главный герой и плохой парень великолепны, сюжет ускоряется после центрального момента и полон энергии и динамики, диалоги остроумны и свежи — все

Глава 1 Русская рулетка или если у вас обнаружены

Глава 1
Русская рулетка или если у вас обнаружены

1.  Вегетососудистая дистония
2. Узел в легком
3. Камни желчного пузыря
4. Киста печени
5. Киста почки
6. Повышение внутричерепного давления
7. Уреаплазма
8. Эрозию шейки матки
9. Эндометриоз
10. Инфекция мочевыводящих

Если сна – ни в одном глазу

Если сна – ни в одном глазу

Вот уже несколько месяцев каждая ночь является для меня сплошным кошмаром. После того как я лягу, проходит не меньше часа, а иногда и больше, прежде чем я засыпаю. Это как-то связано с климаксом?
Бессонница далеко не так безобидна, как может

На голубом глазу

На голубом глазу

Родственники не обнаружены

Родственники не обнаружены
Первые грибы, появившиеся некогда на планете, были, вероятно, одноклеточными организмами, а их предками были какие–то одноклеточные эукариоты, то есть протисты. Других предков у них просто не может быть. Однако ни одна из известных групп

Что будет, если поднести включенный пылесос к глазу?

Что будет, если поднести включенный пылесос к глазу?
ФЕДОР АНИСКИН11 летУ нас дома слабый пылесос, я видел, как мама трет одно и то же место на ковре и ничего не происходит, поэтому я решил это сделать. Сначала я хотел поднести его целиком, но на этой швабре было много

«У семи нянек дитя без глазу»

«У семи нянек дитя без глазу»
Справедливость этого мудрого изречения может подтвердить любой врач-травматолог, ибо количество несчастных случаев с детьми возрастает в вечернее время, в выходные и праздничные дни, когда вся семья в сборе.Казалось бы, парадокс. Чем больше

Как ультрафиолет влияет на строительные пленки

Строительных пленок множество: мы стелим их на кровлю, защищаем дом от лишней влаги, изолируем фундамент от воды, а стены – от ветра. И при всем этом, порой самим строительным пленкам нужна защита. Как не сократить срок службы стройматериала?

Долговечность строительных пленок определяется целым рядом факторов, в том числе и условиями хранения и эксплуатации. Важно защитить материал от ультрафиолета. Что произойдет, если этого не сделать, рассказал Руслан Кобозев, федеральный технический специалист направления «Строительные пленки» компании «ТЕХНОНИКОЛЬ».

Коротко об УФ-излучении

Существует ошибочное мнение, что строительным пленкам особый вред наносят солнечные лучи. На самом деле разрушительное влияние оказывает только ультрафиолет.

Ультрафиолетовое излучение (УФ) – электромагнитное излучение, спектр длин волн которого лежит в диапазоне между фиолетовой областью видимого спектра и рентгеновским излучением 400-100 нм. УФ-излучение в 1801 году открыл физик из Германии Иоганн Риттер. Он заметил, что за ультрафиолетовой областью спектра фотопластинка чернеет быстрее, чем в видимом диапазоне. Это наблюдение позволило сделать вывод, что такие лучи весьма активны.

Рисунок 1. Электромагнитный спектр

Основным источником УФ-излучения в природе является солнце, однако ультрафиолетовое излучение составляет всего около 3% от солнечного света. Оно невидимо человеческому глазу, зато любой строительной пленке может нанести непоправимый вред.

Чем УФ-лучи опасны для пленок

Строительные пленки состоят из полимеров – полипропилена или полиэтилена.

Рисунок 2. Молекула полиэтилена состоит из 160-210 тыс. мономеров

Полиэтилен – термопластичный полимер этилена, относится к классу полиолефинов. Является органическим соединением и имеет длинные молекулы …–Ch3–Ch3–Ch3–Ch3–…, где «–» обозначает ковалентные связи между атомами углерода.

Полипропилен менее плотный, чем полиэтилен, более твердый (стоек к истиранию), термостойкий (начинает размягчаться при 140°C, температура плавления 175°C), почти не подвергается коррозионному растрескиванию, обладает высокой чувствительностью к свету и кислороду (чувствительность понижается при введении стабилизаторов).

Рисунок 3. Молекула полипропилена

Разрушительное влияние ультрафиолета происходит за счет уничтожения связей между атомами в полимерах под влиянием лучей этого спектра. Последствия такого неблагоприятного воздействия заметны визуально.

Они могут выражаться в:

• ухудшении механических свойств и прочности,
• повышении хрупкости,
• выгорании (выцветании).

Описанные выше процессы (выцветание и изменение механических свойств) не связаны между собой – выцветание характеризует прежде всего стойкость красителей, используемых при производстве материалов, и поэтому потеря оригинального цвета пленки далеко не всегда означает изменение механических свойств материала.

Изменение цвета на поверхности материала и повышение хрупкости можно часто наблюдать на пластиковых изделиях, постоянно эксплуатируемых вне помещений: сиденьях на стадионах, садовой мебели, оконных рамах и т.д.

УФ-лучи воздействуют на поверхность и разрушают молекулярные связи.

Рисунок 4. Пленка, разрушенная под воздействием ультрафиолета

Строительные пленки неизбежно оказываются под прямым воздействием УФ-лучей в процессе возведения дома. Для того чтобы увеличить их долговечность, в компоненты сырья добавляют УФ-стабилизаторы. И при воздействии УФ-излучения рассеянные или отведенные лучи теряют силу.

Существуют вещества, которые принимают опасные излучения и в какой-то мере «жертвуют» себя. Применяют также стабилизаторы, которые ликвидируют опасность, рассеивая частицы излучения.

Рисунок 5. Пленка без УФ-стабилизаторов

Рисунок 6. Пленка с УФ-стабилизаторами

Стойкость конкретных изделий к негативным климатическим условиям определяется с учетом двух главных критериев:

• химического состава полимера,
• типа и силы воздействия внешних факторов.

При этом неблагоприятное влияние на строительные пленки определяется по времени их разрушения и типу воздействия: это моментальная, полная деструкция или малозаметные трещины и дефекты. Процесс полного разрушения пленки ускоряется при одновременном воздействии нескольких неблагоприятных факторов:

• микроорганизмов;
• тепловой энергии различной степени интенсивности;
• промышленных выбросов, в составе которых присутствуют вредные вещества;
• повышенной влажности;
• рентгеновского излучения;
• повышенного процента содержания в воздухе соединений кислорода и озона.

Устойчивость пленки к воздействию УФ-излучения и, следовательно, срок ее службы зависят от интенсивности излучения, а также количества и эффективности используемых стабилизаторов. Дополнительно интенсивность УФ-излучения может усиливать, например, его отражение от водной поверхности.

Сочетание стабилизаторов и красителей, вводимых в состав сырья, тоже влияет на срок службы пленки. Так, краситель на основе сажи сам по себе хороший УФ-стабилизатор, поэтому срок службы пленки из полипропилена черного цвета является наибольшим.

Однако для климатических зон с высокой интенсивностью излучения рекомендовано применять пленки, в составе которых, помимо специального красителя, содержатся качественные УФ-стабилизаторы.

Как видите, солнце опасно не только для человеческой кожи, но и для современных стройматериалов. Выбирайте строительные пленки с учетом своего региона, и ваша постройка прослужит дольше!

Ультрафиолетовое излучение — презентация на Slide-Share.ru 🎓

1

Первый слайд презентации: Ультрафиолетовое излучение

Работу выполнили ученики 9 «Б» класса:
Рябая Алина, Серёгина Полина, Павлов Денис и Борькин Владислав

Изображение слайда

2

Слайд 2: Что такое ультрафиолетовые лучи и кто их открыл

Ультрафиолетовые лучи -электромагнитное излучение, которое находится в диапазоне между видимым и рентгеновским излучением. Ультрафиолет характеризуется длиной волны от 10 до 400 нанометров. Открыл его еще в 19 веке И.В Риттер.

Изображение слайда

3

Слайд 3: История создания

Немецкий физик Иоганн Вильгельм Риттер начал поиски излучения и в противоположном конце спектра, с длиной волны короче, чем у фиолетового цвета. В 1801году он обнаружил, что хлорид серебра, разлагающийся под действием света, быстрее разлагается под действием невидимого излучения за пределами фиолетовой области спектра. Тогда, многие ученые, включая Риттера, пришли к соглашению, что свет состоит из трех отдельных компонентов: окислительного или теплового (инфракрасного) компонента, осветительного компонента (видимого света), и восстановительного (ультрафиолетового) компонента. В то время ультрафиолетовое излучение называли также «актиническим излучением».

Изображение слайда

4

Слайд 4: Источники УФ излучения

Излучается всеми твёрдыми телами, у которых t>1000oC
Звёзды (в т.ч. Солнце)
Лазерные установки
Газоразрядные лампы с трубками из кварца(кварцевые лампы), ртутные
Ртутные выпрямители
Ща Влад все расскажет

Изображение слайда

5

Слайд 5: Сфера применения УФ излучения

Чёрный свет
Обеззараживание ультрафиолетовым излучением
Ультрафиолетовое облучение
Ща Полина все расскажет

Изображение слайда

6

Последний слайд презентации: Ультрафиолетовое излучение: Всё! Спасибо за внимание)

Изображение слайда

НАЧАЛА ФИЗИКИ

НАЧАЛА ФИЗИКИ
ГЛАВА 31. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ. РАДИОВОЛНЫ, СВЕТ, РЕНТГЕНОВСКИЕ ЛУЧИ. ШКАЛА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН

Область шкалы электромагнитных волн с частотами, лежащими в интервале 10¹² − 4,3·10¹⁴ Гц (и длинами волн от нескольких миллиметров до 760 нм называется инфракрасным излучением (или инфракрасными лучами). Открыл инфракрасные лучи английский астроном У. Гершель в 1800 г. Инфракрасное излучение также называют тепловым, так как инфракрасное излучение от нагретых предметов воспринимается кожей человека как ощущение тепла. При этом длины волн, излучаемые телом, зависят от температуры нагревания: чем выше температура, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения. Источником инфракрасного излучения являются возбуждённые атомы или молекулы нагретого вещества. Тело человека излучает инфракрасные волны с длиной волны 5 ?10 мкм. Используют инфракрасные лучи в медицине (для локального нагревания частей тела) и ряде областей техники. В частности, основным элементом пультов дистанционного управления бытовой техникой являются инфракрасные диоды. Приборы ночного видения регистрируют инфракрасное излучение от тех или иных предметов.

Электромагнитное излучение в интервале частот 4,3·10¹⁴ − 7,7·10¹⁴ Гц (или длин волн 760 − 390 нм) воспринимается человеческим глазом как свет и называется видимым светом. Волны различных частот внутри этого диапазона воспринимаются глазом, как имеющие различный цвет. Волна с самой маленькой частотой из видимого диапазона 4,0·10¹⁴ Гц (длина волны 750·10^-9 м) воспринимается как красная, с самой большой частотой внутри видимого диапазона 7,7·10¹⁴ Гц (длина волны 390·10^-9 м) — как фиолетовая. Видимый свет излучается при переходе электронов в атомах, молекулами твердых тел, нагретых до 1000 С и более.

Волны с частотой 7,7·10¹⁴ − 10¹⁷ Гц (длина волны от 390·10^-9 до 1·10^-9 м) принято называть ультрафиолетовым излучением. Ультрафиолетовое излучение открыл в 1801 г. немецкий физик И. Риттер, который после открытия инфракрасного излучения провел поиски излучения, с длиной волны более короткой, чем у фиолетового цвета. Риттер обнаружил ультрафиолетовое излучение по его химическому действию. Ультрафиолетовое излучение имеет выраженное биологическое действие: оно способно убивать ряд микроорганизмов, способно вызвать усиление пигментации человеческой кожи (загар), при избыточном облучении в отдельных случаях может способствовать развитию онкологических заболеваний (рак кожи).

478/597

Инфракрасное и ультрафиолетовое излучение.Рентгеновское излучение.Шкала электромагнитных излучений

Данная презентация может быть использована на уроках физики в 11 классе при изучении раздела «Оптика» по учебнику «Физика 11 класс» Мякишева и др.

Материал может использоваться учителем при изложении нового материала на уроке или учащимися при подготовке тем «Ультрафиолетовое, инфракрасное и рентгеновское излучение» и «Шкала электромагнитных волн».

Просмотр содержимого документа

«Инфракрасное и ультрафиолетовое излучение. Рентгеновское излучение.Шкала электромагнитных излучений»

Физика 11 класс

Инфракрасное и ультрафиолетовое излучение. Рентгеновское излучение. Шкала электромагнитных излучений

Инфракрасное излучение

Инфракрасное излучение

Инфракрасное излучение

— не видимое глазом электромагнитное излучение в пределах длин волн от 1-2 мм до 0,74 мкм. Оптические свойства веществ в инфракрасном излучении значительно отличаются от их свойств в видимом излучении. Напр., слой воды в несколько см непрозрачен для инфракрасного излучения с мкм. Инфракрасное излучение составляет большую часть излучения ламп накаливания, газоразрядных ламп, ок. 50% излучения Солнца; инфракрасное излучение испускают некоторые лазеры. Для его регистрации пользуются тепловыми и фотоэлектрическими приемниками, а также специальными фотоматериалами

Ультрафиолетовое излучение

Ультрафиолетовое излучение

Ультрафиолетовое излучение

• не видимое глазом электромагнитное излучение в пределах длин волн λ = 400-10 нм. Различают ближнее ультрафиолетовое излучение (400-200 нм) и дальнее, или вакуумное (200-10 нм). Источники ультрафиолетового излучения — высокотемпературная плазма, ускоренные электроны, некоторые лазеры, Солнце, звезды и др.; приемники — фотоматериалы, различные детекторы ионизирующих излучений. Биологическое действие ультрафиолетового излучения обусловлено химическими изменениями поглощающих их молекул живых клеток, главным образом молекул нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) и белков, и выражается в нарушениях деления, возникновении мутаций и в гибели клеток. Малые дозы ультрафиолетового излучения оказывают благотворное действие на человека и животных.

Рентгеновские лучи

• РЕНТГЕН (Рентген) Вильгельм Конрад (1845-1923), немецкий физик. Открыл (1895) рентгеновские лучи, исследовал их свойства. Труды по пьезо- и пироэлектрическим свойствам кристаллов, магнетизму. Нобелевская премия (1901).

Рентгеновские лучи

Рентгеновские лучи

• не видимое глазом электромагнитное излучение с длиной волны 10-5 — 102 нм. Проникают через некоторые непрозрачные для видимого света материалы. Испускаются при торможении быстрых электронов в веществе (непрерывный спектр) и при переходах электронов с внешних электронных оболочек атома на внутренние (линейчатый спектр). Источники — рентгеновская трубка, некоторые радиоактивные изотопы, ускорители и накопители электронов (синхротронное излучение). Приемники — фотопленка, люминесцентные экраны, детекторы ядерных излучений. Рентгеновские лучи применяют в рентгеновском структурном анализе, медицине, дефектоскопии, рентгеновском спектральном анализе.

Применение рентгеновских лучей

• РЕНТГЕНОВСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ — методы исследования атомной структуры по рентгеновским спектрам. Для получения рентгеновских спектров исследуемое вещество бомбардируют электронами в рентгеновской трубке либо возбуждают флуоресценцию исследуемого вещества, облучая его рентгеновским излучением.

Применение рентгеновских лучей

• РЕНТГЕНОВСКАЯ СЪЕМКА — фотографическая или видеомагнитофонная регистрация теневого изображения различных объектов, получаемого при просвечивании их рентгеновскими лучами. Осуществляется прямым методом — светочувствительный материал экспонируется непосредственно в рентгеновских лучах и косвенным — изображение, образованное на флюоресцирующем экране, переснимается на фотопленку или записывается на магнитофонную ленту.

Применение рентгеновских лучей

• РЕНТГЕНОВСКАЯ ТОПОГРАФИЯ -исследует дефекты в строении почти совершенных кристаллов путем изучения дифракции на них рентгеновских лучей.

Применение рентгеновских лучей

• РЕНТГЕНОВСКАЯ АСТРОНОМИЯ — раздел внеатмосферной астрономии, исследующий рентгеновское излучение космических объектов.

Рентгеновские лучи

• РЕНТГЕНОВСКАЯ ТРУБКА -электровакуумный прибор для получения рентгеновских лучей. Простейшая рентгеновская трубка состоит из стеклянного баллона с впаянными электродами — катодом и анодом (антикатодом). Электроны, испускаемые катодом, ускоряются сильным электрическим полем в пространстве между электродами и бомбардируют анод. При ударе электронов об анод их кинетическая энергия частично преобразуется в энергию рентгеновского излучения.

Шкала электромагнитных волн

Длина волны λ, м

Закрепление материала

• Контрольные вопросы по учебнику

Домашнее задание

• § 85 – 87, краткие итоги главы 10

Источники

Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия 2008

Учебник «Физика 11 класс» Мякишев и др.

Найдены тихоходки, которые способны выдержать сильное ультрафиолетовое облучение

Тихоходки могут переживать экстремальные условия

В 1773 году немецкий пастор Гёце открыл тихоходку, и назвал ее «маленьким водяным медведем». Тихоходка бывает от 0,1 до 1,5 мм. в длину. У этих созданий имеется половая система, лапки и когти. Кстати, они хищники и каннибалы.

Ученые и раньше знали, что тихоходку практически невозможно убить, проводя над ней многочисленные эксперименты. Теперь же исследователи из Индии обнаружили новый вид существ, который защищен от ультрафиолетового излучения. В ходе эксперимента они пережили воздействие стерилизующей лампы, смертельное не только для бактерий и червей, но и для других видов тихоходок. Научная работа опубликована в журнале Biology Letters.

Стоит уточнить, что тихоходки могут переносить экстремальные температуры, ионизирующее и ультрафиолетовое излучение, высокое давление и даже космический вакуум на низкой околоземной орбите. Они водятся в Гималаях на высоте до 6000 м., прекрасно плавают в горячих источниках, спокойно себя чувствуют подо льдом на Шпицбергене, и на дне океана.

Команде ученых во главе с профессором Сандипом Эсвараппой из Индийского научного института удалось описать совершенно новый защитный механизм тихоходок.

Собрав достаточное число особей из мха города Бангалор, где расположен институт, их поместили в чашки Петри с подходящими условиями, снабдили пищей и позволили размножаться партеногенетическим путем. Анализ показал, что пойманные тихоходки относятся к роду Paramacrobiotus — судя по всему, новому виду, который получил условное название Paramacrobiotus sp. BLR. Некоторые представители имели в окрасе рыжевато-бурые цвета, а другие — более бледную расцветку.

После разрастания колонии ученые провели эксперимент с применением ультрафиолета. Как оказалось, особи спокойно выжили после 15 минут облучения бактерицидной лампой, и оставались живыми, более того, размножались, на протяжении 30 суток после эксперимента. Для сравнения, представители другого вида, Hypsibius exemplaris, не пережили и суток после подобного исследования.
В ходе эксперимента авторы заметили, что под воздействием ультрафиолетового излучения P. sp. BLR флуоресцируют.

Ученые решили выяснить, смогут ли соединения, которые содержатся в организме бангалорских тихоходок, защитить от ультрафиолета представителей других видов. В новом эксперименте они обработали несколько особей H. examples водным раствором экстракта P. sp. BLR и так же пятнадцать минут облучали их бактерицидной лампой. В результате части особей удалось выжить. Однако эффект давал лишь экстракт пигментированных особей, для более бледных представителей пользы не было.

Исследователи также обработали составом чувствительных к ультрафиолету нематод Caenorhabditis elegans, и те тоже стали переносить излучение вдвое лучше.
По мнению авторов, под покровами P. sp. BLR содержатся защитные соединения, которые преобразуют ультрафиолетовое излучение в безвредное синее свечение. Скорее всего, эта особенность развилась у них как эволюционная адаптация солнцу Южной Индии, где достаточно высокий уровень излучения. При этом непигментиованные особи, скорее всего, спасаются от солнечных лучей во мху.

Стоит напомнить, что ранее ученые сделали вывод о бессмертии тихоходок. Они просто засыпают и высушиваются, просыпаясь через какое-то время. Это может быть от года до более ста лет. Напитываются влагой и живут дальше. Они могут прожить в анабиозе 30 лет при температуре -20. Был проведен эксперимент, в ходе которого исследователи намочили высушенный 120-летний мох, и там оказались живые особи.

Их помещали в жидкий кислород при температуре в -193 градуса, облучали 570 тыс. бэр, испытывали вакуумом и космическим ультрафиолетом. В итоге, тихоходки лишь усыхают, дожидаясь живительной влаги.

В итоге на данный момент, ученые до сих пор не поняли, как работает механизм бессмертия этих существ.

Советы покупателю живописи | The Art Newspaper Russia — новости искусства

Посетительница ярмарки TEFAF в Маастрихте 2017 г. изучает картину последователя Маринуса ван Реймерсвале. COURTESY OF TEFAF

Когда речь заходит о старых мастерах, и покупателей и продавцов больше всего тревожит одно — атрибуция. Все зависит от того, «правильная» ли картина. Но зачастую из виду упускается еще один важный момент — ее состояние. Картина может быть сколь угодно подлинной, но если она в ужасном состоянии или зареставрирована до полусмерти, то ее авторство может не иметь никакого значения.

Так какие же признаки подскажут покупателю, что за картиной плохо ухаживали? И как научиться сразу, с первого взгляда определять, какие ее части оригинальны, а какие нет?

Разумеется, ни одной картине не идет на пользу действие времени, огня и воды. Но самый большой урон живописи наносят две категории людей: те, кто продает искусство, и те, в чьи обязанности входит заботиться о нем.

Луи Леопольд Буальи. «Знатоки искусства». 1823–1828. Courtesy of METROPOLITAN MUSEUM OF ART

Прежде всего, это дилеры.  Вот лишь несколько примеров. В XIX — начале ХХ века овальные картины были не в моде, поэтому дилеры либо обрезали, либо надставляли холсты, чтобы придать им прямоугольную форму. Если какие-то детали на картине казались им излишне чувственными или непривлекательными для потенциальных покупателей, их попросту закрашивали (в этой категории лидируют соски). Знаменитый дилер Джозеф Дювин (1869–1939) покрывал картины таким количеством лака, что его клиенты видели на их поверхности свое отражение. А другой британский дилер, Уиль­ям Бьюкенен (1777–1864), чистил картины перочинным ножиком.

И все же за всю историю больше всего вреда произведениям искусства, пожалуй, принесли «реставраторы» — да, здесь я использую это слово в уничижительном смысле. Поначалу многие реставраторы были художниками, которые имели однозначный ответ на вопрос о том, как следует поступать с поврежденными или пострадавшими от агрессивной очистки картинами: конечно же, надо щедро записать их поверх. По счастью, с тех пор техники реставрации сильно усовершенствовались. В общем и целом сейчас дела обстоят гораздо лучше, хотя иногда ошибки все же случаются. В отличие от прежнего желтевшего с годами традиционного органического лака, сегодня используют новые синтетические лаки. И они действительно прекрасно работают — в том смысле, что не желтеют со временем. Они сереют.

Но есть и хорошие новости: регулярно тренируясь, несложно научиться определять невооруженным глазом, какие повреждения картина могла получить в прошлом. Так, слишком грубое дублирование холста можно определить, просто чуть постучав по нему: если на ощупь холст твердый, как доска, значит, его дублировали при помощи воска. Но высший пилотаж в деле оценки состояния полотна — умение определять поздние записи. Истинное качество картины (а с ним и ее авторство) может скрываться под слоем поздних правок, внесенных другим художником или плохим реставратором.

В последнее время разного рода записи могут делаться для того, чтобы скрыть реальное состояние картины. Я не имею в виду, что аккуратное поновление поврежденных участков неправильно или неэтично. Вовсе нет. Но случается, что некоторые реставраторы — вероятно, под влиянием дилеров и владельцев, — так увлекаются, что покрывают значительную часть холста новым слоем краски, который бывает трудно распознать. Здесь важно не полагаться на ультрафиолетовые лампы: они показывают только совсем недавние слои ретуши, но и в этом случае, если при поновлении были использованы темные пигменты, ультрафиолетовое излучение не обнаружит их. Более того, известно, что некоторые реставраторы — возможно, не по своей воле — использовали «непроницаемый» лак, отражающий (как солнцезащитный крем) ультрафиолетовые лучи, что делает обнаружение поздних записей невозможным.

Чтобы увидеть, что скрывает картина, нужны всего три вещи: время, увеличительные стекла и хороший фонарик. Если вы готовы рассматривать картину достаточно пристально и долго, она обязательно раскроет перед вами свои секреты.

Discovery указывает на происхождение загадочного ультрафиолетового излучения

На расстоянии миллиардов световых лет гигантские облака газообразного водорода производят особый вид излучения — ультрафиолетовое излучение, известное как эмиссия Лайман-альфа. Огромные облака, излучающие свет, являются каплями Лайман-альфа (ЛАБ). ЛАБ в несколько раз больше нашей галактики Млечный Путь, но были обнаружены только 20 лет назад. Для производства этого излучения необходим чрезвычайно мощный источник энергии — представьте, что выходная энергия эквивалентна миллиардам нашего Солнца, — но ученые спорят, что это за источник энергии.

Новое исследование, опубликованное 9 марта в журнале Nature Astronomy, свидетельствует о том, что источник энергии находится в центре галактик, образующих звезды, вокруг которых существуют LAB.

Исследование сосредоточено на Lyman-alpha blob 6 (LAB-6), свет которого был испущен 10,7 миллиарда лет назад. Совместная команда обнаружила уникальную особенность LAB-6 — газообразный водород, казалось, падал внутрь самого себя. LAB-6 — первая лаборатория с убедительными доказательствами этой так называемой сигнатуры падающего газа. В падающем газе было мало металлических элементов, что позволяет предположить, что падающий газообразный водород LAB возник в межгалактической среде, а не в самой галактике звездообразования.

Количество падающего газа слишком мало, чтобы обеспечить наблюдаемую эмиссию Лайман-альфа. Полученные данные свидетельствуют о том, что центральная галактика со звездообразованием является основным источником энергии, ответственным за эмиссию Лайман-альфа. Они также ставят новые вопросы о структуре лабораторий.

«Это дает нам загадку. Мы ожидаем, что вокруг звездообразующих галактик должен падать газ — им нужен газ для материалов », — сказал Чжэн Чжэн, доцент физики и астрономии Университета Юты и соавтор исследования.Чжэн присоединился к усилиям по анализу данных и руководил теоретической интерпретацией вместе с аспирантом Университета Шию Не. «Но это, кажется, единственная капля Лайман-альфа, в которую попал газ. Почему это так редко? »

Авторы использовали Очень большой телескоп (VLT) в Европейской южной обсерватории (ESO) и Атакамский большой миллиметровый / субмиллиметровый массив (ALMA) для получения данных. Ведущий автор Ипин Ао из обсерватории Пурпурной горы Китайской академии наук впервые наблюдал систему LAB-6 более десяти лет назад.Он знал, что даже тогда в этой системе было что-то особенное, судя по огромному размеру ее капли газообразного водорода. Он ухватился за возможность присмотреться.

«К счастью, нам удалось получить данные, необходимые для захвата молекулярного состава с помощью ALMA, и определить скорость галактики», — сказал он. «Оптический телескоп VLT от ESO дал нам важный спектральный световой профиль излучения Лайман-альфа».

Свет водорода раскрывает свой секрет

Вселенная заполнена водородом.Электрон водорода вращается вокруг ядра атома на разных энергетических уровнях. Когда нейтральный атом водорода взрывается энергией, электрон может быть переведен на большую орбиту с более высоким энергетическим уровнем. Тогда электрон может перепрыгнуть с одного уровня орбиты на другой, что создаст фотон. Когда электрон движется на самую внутреннюю орбиту с соседней орбиты, он испускает фотон с определенной длиной волны в ультрафиолетовом спектре, называемый излучением Лайман-альфа. Требуется мощный источник энергии, чтобы активировать водород, достаточный для производства эмиссии Лайман-альфа.

ФОТО: Чжэн Чжэн

Лайман-альфа-излучение имеет длину волны, представленную здесь как линия Лайман-альфа. Когда газ истекает, излучение Лайман-альфа смещается в более длинную и красную длину волны. Когда втекает газ, происходит обратное — длина волны излучения Лайман-альфа становится короче, что приводит к смещению его в более голубой спектр.

Загрузить изображение в полном разрешении

Авторы обнаружили свойство падающего газа, анализируя кинематику эмиссии Лайман-альфа.После испускания фотона Лайман-альфа он сталкивается с окружающей средой, заполненной атомами водорода. Он врезается в эти атомы много раз, как мяч, движущийся в автомате для игры в пинбол, прежде чем покинуть окружающую среду. Этот выход заставляет излучение распространяться наружу на большие расстояния.

Все эти колебания меняют не только направление световой волны, но и ее частоту, поскольку движение газа вызывает эффект Доплера. Когда газ истекает, излучение Лайман-альфа смещается в более длинную и красную длину волны.Когда втекает газ, происходит обратное — длина волны излучения Лайман-альфа становится короче, что приводит к смещению его в более голубой спектр.

Авторы этой статьи использовали наблюдения ALMA, чтобы определить ожидаемую длину волны излучения Лайман-альфа с точки зрения Земли, если бы не было эффекта отражения для фотонов Лайман-альфа. С помощью наблюдения VLT они обнаружили, что излучение Лаймана-альфа от этой капли смещается в более коротковолновую область, что подразумевает приток газа. Они использовали модели для анализа спектральных данных и изучения кинематики газообразного водорода.

Падающий газ сужает источник излучения Лайман-альфа

LAB связаны с гигантскими галактиками, которые образуют звезды со скоростью от сотен до тысяч солнечных масс в год. Эти галактики окружают гигантские гало эмиссии Лайман-альфа, образуя газовые сгустки Лайман-альфа размером в сотни тысяч световых лет в поперечнике с мощностью, эквивалентной примерно 10 миллиардам солнц. Движение внутри газовых шариков может кое-что сказать вам о состоянии галактики.

Падающий газ может возникать несколькими способами. Это может быть вторая стадия галактического фонтана — если массивные звезды умирают, они взрываются и выталкивают газ наружу, который позже падает внутрь. Другой вариант — холодный поток — между небесными объектами плавают нити водорода, которые можно втянуть в центр потенциальной ямы, создавая падающий газ.

Модель авторов предполагает, что газ, падающий в эту лабораторию, исходит из второго сценария. Они проанализировали форму светового профиля Лайман-альфа, который указывает на очень мало металлической пыли.В астрономии металлы тяжелее гелия. Звезды производят большинство тяжелых элементов во Вселенной — когда они пульсируют или взрываются, они распространяют металлические элементы по межзвездному пространству.

ФОТОГРАФИЯ: Yiping Ao / VLT / Hawk-I / Blanco

Трехцветное изображение неба вокруг Lyman-alpha blob 6 (LAB-6). Зеленым цветом показано излучение Лайман-альфа от LAB-6. LAB-6 находится на расстоянии 18,5 миллиардов световых лет от нас в направлении созвездия Грус с расширением примерно на полмиллиона световых лет.Физический размер желтого ящика составляет 3,26 миллиона световых лет. Большинство галактик на этом изображении — это галактики переднего плана. (Синий: диапазон J VLT / Hawk-I на 1,258 мкм; Красный: диапазон VLT / Hawk-I Ks на 2,146 мкм; Зеленый: излучение Лаймана-альфа на 0,411 мкм с помощью 4-метрового телескопа Blanco в Межамериканской обсерватории Серро Тололо)

Загрузить изображение в полном разрешении

«Если бы газ пришел из этой галактики, вы бы увидели больше металлов. Но на этот раз металлов было не так много, — сказал Чжэн. «Это свидетельствует о том, что газ не загрязнен элементами этого звездообразования.”

Кроме того, их модель показывает, что окружающий газ производит энергию, эквивалентную двум солнечным массам в год, что слишком мало для наблюдаемой эмиссии Лайман-альфа.

Полученные данные убедительно свидетельствуют о том, что звездообразующая галактика является основным источником эмиссии Лайман-альфа, в то время как падающий газ формирует ее спектральный профиль. Однако это не дает полного ответа на вопрос.

«Могут быть и другие возможности», — сказал Ао.«Если галактика имеет сверхмассивную черную дыру в центре, она может испускать энергичные фотоны, которые могут путешествовать достаточно далеко, чтобы произвести излучение».

В будущих исследованиях авторы хотят разобрать сложную газовую динамику, чтобы выяснить, почему падающий газ является редкостью для LAB. Втекающий газ может зависеть, например, от ориентации системы. Они также хотят построить более реалистичные модели, чтобы понять движение фотонов излучения Лайман-альфа, когда они врезаются в атомы.

Yiping Ao также является аффилированным лицом с Китайским университетом науки и технологий. Среди других авторов: Шию Ни из Университета Юты; Кристиан Хенкель из MPIfR и Университета короля Абдель Азиза; Александр Белен из Institut d ’Astrophysique Spatiale, Renyue Cen, Принстонский университет; Марк Дейкстра из Университета Осло; Пол Дж. Фрэнсис из Австралийского национального университета; Джеймс Э. Гич из Хартфордширского университета; Котаро Коно из Токийского университета; Мэтью Д.Ленерт из Университета Сорбонны; Карл М. Ментен и Аксель Вайс из MPIfR; и Цзюньчжи Ван из Шанхайской астрономической обсерватории.

молекулярных выражений: наука, оптика и вы — хронология

Иоганн Вильгельм Риттер

(1776-1810)

Иоганн Вильгельм Риттер был весьма неоднозначным ученым, наиболее известным своим открытием ультрафиолетового излучения. Он родился 16 декабря 1776 года в Самице, Германия, области, которая сейчас является частью Польши.Поступив в ученичество к аптекарю в Лейгниц в возрасте четырнадцати лет, Риттер проявил острый интерес к химии, который распространился и на другие области науки. Когда пять лет спустя он унаследовал определенную сумму денег, он смог оставить свою должность и решил поступить в Йенский университет. Там он изучал медицину, оставаясь преподавателем после его окончания, пока герцог Саксен-Готский не стал его покровителем в 1802 году.

Многочисленные научные эксперименты Риттера были разнообразны, но многие из них были связаны с электричеством или электрохимией.Одно из его самых ранних исследований было сосредоточено на том, как мышечная ткань реагирует на электрические заряды, исследования, которые помогли ему разработать общую теорию природы. Позже, в 1800 году, Риттер повторил подвиг химика Уильяма Николсона по использованию электролиза для разложения воды на водород и кислород, но продвинул эксперимент еще дальше, собирая газы дискретно. Эта работа привела к тому, что он изобрел процесс гальваники, который в наше время используется для металлизации золота, серебра и других металлов.Вскоре последовали другие изобретения, в первую очередь сухая батарея в 1802 году и электрическая аккумуляторная батарея в 1803 году.

Самым большим достижением Риттера, однако, считается его открытие в 1801 году ранее неизвестной области солнечного спектра. Годом ранее Уильям Гершель объявил о существовании инфракрасной области, которая простирается за пределы красной области видимого света. Риттер, который верил в полярность природы, предположил, что должно быть невидимое излучение за пределами фиолетового конца спектра, и начал эксперименты, чтобы подтвердить свое предположение.Он начал работать с хлоридом серебра, веществом, разлагающимся под действием света, измеряя скорость, с которой оно разрушается светом разных цветов. В результате Риттер подтвердил распространенное мнение, что фиолетовый свет более эффективен, чем красный (в разложении нитрата серебра), а также продемонстрировал, что самая быстрая скорость разложения происходит с излучением, которое невозможно увидеть, но которое существует в области за пределами фиолетового. . Риттер первоначально называл новый тип излучения химическими лучами, но название ультрафиолетовое излучение в конечном итоге стало предпочтительным термином.

Несмотря на свои значительные научные достижения и принятие в Баварскую академию наук, Риттер не был хорошо принят современниками. Его письмо считалось непонятным и сбивающим с толку, и он часто откладывал подробное объяснение своих экспериментов. Некоторые полагали, что Риттер делал заявления, которые он не мог поддержать, и считали его ненадежным источником информации. Его интерес и изучение оккультных явлений еще больше подорвали его репутацию серьезного ученого.Измученный недостаточной репутацией и измученный финансовыми трудностями, Риттер скончался преждевременно в возрасте тридцати трех лет и получил должное признание за свои научные подвиги только спустя более века.

НАЗАД К ПИОНЕРАМ В ОПТИКЕ

Вопросы или комментарии? Отправить нам письмо.

© 1995-2021, автор —
Майкл В. Дэвидсон
и Государственный университет Флориды.
Все права защищены.Никакие изображения, графика, программное обеспечение, сценарии или апплеты не могут быть воспроизведены или использованы каким-либо образом без разрешения правообладателей. Использование этого веб-сайта означает, что вы соглашаетесь со всеми юридическими положениями и условиями, изложенными владельцами.

Этот веб-сайт поддерживается нашим

Команда графического и веб-программирования
в сотрудничестве с оптической микроскопией в Национальной лаборатории сильного магнитного поля
.

Последнее изменение 13 ноября 2015 г., 14:19

Счетчик доступа с 12 марта 2003 г .: 48725

Посетите сайты наших партнеров в сфере образования:

УФ-излучение убивает вирус, вызывающий COVID-19, в лаборатории,

исследование

Ультрафиолетовое излучение на определенной длине волны убило более 99 человек.Новое исследование показало, что 99% вируса SARS-CoV-2, вызывающего COVID-19, прошли лабораторные исследования.

Результаты могут предложить обнадеживающий вариант для инактивации вируса, вызывающего COVID-19, с поверхности или, возможно, из воздуха. Это первое исследование, демонстрирующее, что определенные дозы UV222, относительно коротковолнового ультрафиолетового излучения, могут быть осуществимым и безопасным подходом к дезинфекции COVID-19.

Исследование появилось на сервере препринтов и еще не прошло официальную экспертную оценку другими учеными.

«Особенность в том, что эта длина волны эффективно поглощается геномом SARS-CoV-2 и белками вируса», — сказала Натали Халл, ведущий автор исследования и доцент кафедры гражданской, экологической и геодезической инженерии в The Государственный университет Огайо. «И из-за этого он, вероятно, смог повредить белки, которые поддерживают цикл вирусной инфекции. И мы думаем, что именно поэтому это так эффективно ».

Полученные данные означают, что UV222 может быть безопасным способом дезинфекции помещений, зараженных COVID-19, говорят исследователи.

«Это первый раз, когда кто-то сделал что-то с настоящим вирусом, и насколько мы можем судить, это длина волны, безопасная для людей», — сказал Ричард Робинсон, соавтор исследования и доцент кафедры микробных инфекций. и иммунитет в штате Огайо. «Итак, теоретически это может быть способ обеззараживания, который был бы более безопасным для людей, а также убил бы вирус».

Есть предостережения в отношении исследования. Результаты, хотя и обнадеживающие, являются «отправной точкой», — сказал Халл.Исследователи проверили эффективность УФ-излучения для уничтожения SARS-CoV-2 в жидком растворе, который обычно является более сложной средой для дезинфекции, чем воздух.

Но исследование не проверяло способность UV222 убивать вирус в воздухе или на нежидких поверхностях, и любое реальное решение для борьбы с вирусом в местах, где люди живут, работают или играют, должно быть эффективным в этих местах. По словам Халла, открытая комната будет включать в себя другие факторы, не проверенные в этом исследовании, в том числе переменную температуру, влажность и воздушный поток.

Она сказала, что ультрафиолетовый свет разрушает белки и нуклеиновые кислоты, из которых состоит вирус, по существу выводя его из строя. Уничтожение белков и нуклеиновых кислот делает невозможным репликацию вируса и завершение циклов, необходимых для заражения людей.

«По сути, это похоже на смешивание белка с теплом», — сказал Халл. «Вы применяете энергию, и она разрывает узы, чтобы изменить структуру. И эти клеточные процессы, ответственные за репликацию генома и создание большего количества вирусных компонентов или связывание с клеткой-хозяином, происходят по-разному, поэтому цикл инфекции останавливается.”

Исследователи знали, что ультрафиолетовое излучение может инактивировать коронавирусы, широкую категорию вирусов, в которую входит SARS-CoV-2. (Простуда, например, также является коронавирусом; было доказано, что ультрафиолетовое излучение также разрушает его.) Но большинство имеющихся в продаже ультрафиолетовых ламп излучают лучи достаточной длины, чтобы проникнуть через кожу, что делает их потенциальным риском рака. И мало информации известно о том, сколько УФ-излучения необходимо, чтобы убить SARS-CoV-2.

UV222 — это более короткая длина волны ультрафиолетового излучения, чем лучи, которые достигают людей от солнца, и предыдущие исследования показали, что UV222 вряд ли вызовет рак кожи и другие проблемы со здоровьем, связанные с УФ-излучением.(«222» относится к размеру длины волны — 222 нанометра. Эти длины волн от Солнца в основном потребляются атмосферой Земли, прежде чем достигают нас.)

Исследование проводилось на образцах вызывающего COVID-19 вируса, который были выращены и воспроизведены в специальной лаборатории на территории кампуса штата Огайо, предназначенной для борьбы с биологически опасными патогенами и вирусами. Исследовательская группа получила образцы из Хранилища ресурсов исследования биозащиты и возникающих инфекций, входящего в состав Национального института аллергии и инфекционных заболеваний.

Исследователи направили UV222 на образцы вируса, содержащиеся в жидкой суспензии, а затем проверили, какая часть вируса была уничтожена и сколько времени потребовалось УФ-излучению, чтобы уничтожить его. Они проверили время от 15 секунд до 15 минут.

Робинсон, который изучал туберкулез и другие легочные патогены и который является заместителем директора лаборатории уровня биобезопасности 3 штата Огайо, где проводились тесты, сказал, что он был потрясен тем, что они увидели: почти полное уничтожение вируса после всего лишь несколько минут.

«Когда мы начали эти эксперименты прошлым летом, это было в то время, когда ничего не помогало остановить COVID», — сказал Робинсон. «И это было так приятно, потому что иммунологи все еще не знали, что делать, и вот здесь мы могли просто уничтожить вирус и увидеть этот немедленный эффект».

Халл и Робинсон намерены продолжить испытания UV222 в реальных условиях, и Халл выразила оптимизм.

«Мы обнаружили, что вирус действительно слабый, когда столкнулся с UV222», — сказала она.«И наши результаты являются консервативной оценкой — жидкость — это прекрасное место, где вирус гораздо счастливее, чем в комнате, полной воздуха. Мы не знаем наверняка, но я думаю, что разумно предположить, что это может сработать и в воздухе. Нам нужно провести эксперименты, чтобы узнать наверняка ».

Эта работа частично поддержана Национальными институтами здравоохранения.

Как были обнаружены инфракрасные и ультрафиолетовые лучи? — Разные истины

В 1800 и 1801 годах Фредерик Гершель и Иоганн Риттер открыли инфракрасные (ИК) и ультрафиолетовые (УФ) лучи, говорит проф.Ашока. Эксклюзив для Different Truths.

Солнце и другие звезды излучают энергию за пределами узкого видимого спектра цветов. Это было открыто Фредериком Гершелем (Ирландия) и Иоганном Риттером (УФ).

Инфракрасное и ультрафиолетовое излучение являются ключевыми составляющими нашего научного развития за последние 200 лет. Однако до 1800 года никому и в голову не приходило, что излучение может существовать за пределами узкой полосы, которую обнаруживают человеческие глаза. Открытие инфракрасного и ультрафиолетового света расширило кругозор науки за пределы видимого света на весь спектр излучения, от радиоволн до гамма-лучей.

Инфракрасное (ИК) излучение стало ключом ко многим астрономическим открытиям. Кроме того, наука о Земле использует инфракрасное излучение для измерения тепла в исследованиях всего, от температуры океана до состояния лесов. Инфракрасные датчики приводят в действие системы охранной сигнализации, пожарной сигнализации, а также полицейские и пожарные инфракрасные детекторы. Биологи обнаружили, что многие птицы и насекомые обнаруживают инфракрасное излучение глазами. Ультрафиолетовый свет (УФ) привел к лучшему пониманию солнечного излучения и высокоэнергетических частей спектра, включая рентгеновские лучи, микроволны и гамма-лучи.

Как это было обнаружено?

Фредерик Гершель родился в Ганновере, Германия, в 1738 году. В молодости он превратился в одаренного музыканта и астронома. Именно Гершель открыл планету Уран в 1781 году, первую новую планету, открытую почти за 2000 лет.

Именно Гершель открыл планету Уран в 1781 году, первую новую планету, открытую почти за 2000 лет.

В конце 1799 года Гершель начал изучение солнечного света.Он часто использовал цветные фильтры, чтобы изолировать часть светового спектра для этих исследований, и заметил, что некоторые фильтры становились горячее, чем другие. Интересуясь теплотой солнечного излучения, Гершель задумался, не переносят ли одни цвета больше тепла, чем другие.

Чтобы проверить эту идею, Гершель построил большую призму.

Чтобы проверить эту идею, Гершель построил большую призму. В затемненной комнате он спроецировал спектр света радуги призмы на дальнюю стену и тщательно измерил температуру внутри каждого из этих отдельных цветных световых лучей.

Гершель был удивлен, обнаружив, что температура постоянно повышалась от фиолетового (самого холодного) максимума в полосе красного света.

Гершель был удивлен, обнаружив, что температура постоянно повышалась от фиолетового (самого холодного) максимума в полосе красного света. Внезапно Гершель поместил термометр в темное пространство рядом с полосой красного света (сразу за световым спектром).

Этот термометр должен был оставаться холодным.Это не было в прямом свете. Но этого не произошло. Этот градусник регистрировал больше всего тепла.

Гершель был поражен. Он предположил, что солнце излучает тепловые волны вместе со световыми волнами и что эти невидимые тепловые лучи преломляются при прохождении через призму немного меньше, чем световые. В течение нескольких недель он проверял тепловые лучи и обнаружил, что они преломляются, отражаются, изгибаются и т. Д. Точно так же, как свет. Потому что они появились под красным светом. Гершель назвал их инфракрасными (имеется в виду под красным).

Иоганн Риттер родился в 1776 году в Германии и стал философом-естественником. Его центральные убеждения заключались в том, что в природе существует единство и симметрия

Иоганн Риттер родился в 1776 году в Германии и стал естествознанием

ПК: daviddarling.com

философ. Его центральные убеждения заключались в том, что в природе существует единство и симметрия, и что все природные силы можно проследить до одной первичной силы, Уркрафт.

В 1801 году Риттер прочитал об открытии Гершелем инфракрасного излучения.Риттер работал над влиянием солнечного света на химические реакции и с электрохимией (влияние электрического тока на химические вещества и химические реакции). Во время этой работы он проверил влияние света на хлорид серебра и знал, что воздействие света превращает это химическое вещество из белого в черный. (Это открытие впоследствии стало основой фотографии.)

Риттер решил повторить эксперимент Гершеля, но посмотреть, все ли цвета затемняют хлорид серебра с одинаковой скоростью.

Риттер решил повторить эксперимент Гершеля, но посмотреть, все ли цвета затемняют хлорид серебра с одинаковой скоростью. Он покрыл полоски бумаги хлоридом серебра. В темной комнате он повторил установку Гершеля. Но вместо того, чтобы измерять температуру каждого цвета спектра радуги, проецируемого на стену, Риттер рассчитал время, за которое полоски бумаги из хлористого серебра стали черными в каждом цвете спектра.

Он обнаружил, что красный цвет вообще не переворачивает бумагу.Он также обнаружил, что фиолетовый цвет затемняет бумагу быстрее всего.

Снова, имитируя эксперимент Гершеля, Риттер поместил полоску хлорида серебра в темную область сразу за полосой фиолетового света. Эта полоска почернела быстрее всех! Хотя эта полоска не подвергалась воздействию видимого света, какое-то излучение подействовало на химические вещества, сделав их черными.

Риттер открыл излучение за пределами фиолетового (ультрафиолетового), так же как Гершель обнаружил, что излучение существует ниже красного конца видимого спектра (инфракрасного).

Риттер открыл излучение за пределами фиолетового (ультрафиолетового), так же как Гершель обнаружил, что излучение существует ниже красного конца видимого спектра (инфракрасного).

Интересные факты

Пульт дистанционного управления телевизора использует инфракрасный свет для регулировки громкости или переключения канала.

Новое исследование определяет, как ультрафиолетовое излучение вредит нашей коже

Даже если вы сделали все возможное, чтобы предотвратить это, скорее всего, этим летом вы пострадали от солнечных ожогов.Нанесите солнцезащитный крем и ограничьте время, проведенное на открытом воздухе, только так нас защитит.

Но какое ультрафиолетовое излучение хуже всего для нашей кожи? И как именно солнце повреждает его?

Эти два вопроса лежат в основе нового исследования Захари В. Липски, кандидата наук в области биомедицинской инженерии Школы инженерии и прикладных наук Томаса Дж. Ватсона Бингемтонского университета. Исследование, проведенное под руководством доцента Гая К. Германа, было принято в начале августа в Журнал механического поведения биомедицинских материалов.

Ультрафиолетовое излучение, которое человеческий глаз не может воспринимать, подразделяется на четыре категории в зависимости от длины волны и энергии фотонов:

• Ультрафиолет A имеет самую длинную длину волны (от 315 до 400 нанометров) и не поглощается озоновым слоем Земли.
• Ультрафиолет B является средним нанометровым диапазоном (от 280 до 315 нанометров) и в основном поглощается до того, как достигнет нас. Человеческий организм вырабатывает полезный витамин D при случайном воздействии ультрафиолета B на солнце в течение 5-15 минут, но больше времени на улице, когда он не защищен от солнца, может быть вредным.
• Ультрафиолет C (от 200 до 280 нанометров) полностью поглощается озоновым слоем, хотя он присутствует в сварочных операциях и может использоваться в качестве гермицида.
• Вакуумный ультрафиолет (от 100 до 200 нанометров) встречается на Земле только в лабораторных условиях и очень близок к рентгеновскому спектру.

Предыдущие исследования документально подтвердили, как каждый тип УФ-излучения проникает в кожу на разную глубину и что длительное воздействие может привести к раку кожи, но как именно оно повреждает кожу человека другими способами, уделялось меньше внимания.Исследователи из косметической промышленности годами обсуждали, действительно ли UVA хуже, чем UVB, в отношении фотоповреждений, которые приводят к раннему появлению морщин и повышенной хрупкости тканей.

Гай Герман — доцент кафедры биомедицинской инженерии Бингемтонского университета. Кредит изображения: Джонатан Коэн.

Гай Герман — доцент кафедры биомедицинской инженерии Бингемтонского университета. Кредит изображения: Джонатан Коэн.

×

В исследовании Бингемтона использовались образцы кожи женской груди, выбранные из-за того, что она обычно подвергается воздействию только небольшого количества солнечного света, которые подвергались воздействию УФ-излучения различной длины. Липски и Герман обнаружили, что ни один диапазон ультрафиолета не является более вредным, чем другой — скорее, ущерб зависит от количества ультрафиолетовой энергии, которую поглощает кожа.

Однако более важным открытием является механизм того, как именно УФ-излучение повреждает кожу.Исследование показывает, что УФ ослабляет связи между клетками рогового слоя — верхнего слоя кожи — воздействуя на белки в корнеодесмосомах, которые помогают клеткам слипаться. Вот почему солнечный ожог приводит к шелушению кожи.

«Когда мы применяли все больше и больше УФ-излучения, мы заметили, что дисперсия этих корнеодесмосом увеличивается», — сказал Липски. «Предполагается, что они представляют собой эти красивые маленькие отдельные точки, окружающие клетки, но при большем облучении они выглядят взорванными, удаляясь от своего положения.Мы пришли к выводу, что из-за разрушения этих корнеодесмосом нарушается структурная целостность кожи ».

Герман сравнил повреждение ультрафиолетом с обычной проблемой домовладельцев: «Мой сосед всегда находится на своей крыше, потому что у него шесть или семь дымоходов. Он всегда наверху их переосмысливает, и если он этого не сделает, труба обвалится. Аналогия здесь заключается в том, что ультрафиолетовое излучение разрушает этот «раствор» в коже, и в конечном итоге этот «дымоход» обвалится. Кирпичи все еще в порядке, но раствор гниет.”

Основываясь на результатах этого исследования, Липски и Герман проводят дальнейшие исследования того, как УФ-излучение влияет на более глубокие слои кожи.

«Косметическая промышленность — это огромный многомиллиардный бизнес, и все они пытаются добавить в свои солнцезащитные кремы разные вещи, чтобы они лучше защищали кожу», — сказал Герман. «Однако до этого момента было проведено множество исследований повреждения кожи, но ни одно из них не изучило должным образом, как УФ-излучение влияет на механическую целостность кожи.”

По мере того, как эти эксперименты продолжаются, Липски сказал, что наиболее важным выводом на данный момент является то, что защита кожи важна независимо от сезона года: «Мы пытаемся продвигать идею использования солнцезащитного крема не только для предотвращения рака кожи, но и также для сохранения целостности вашей кожи, чтобы вы не заразились инфекциями или другими проблемами.

«Роговой слой — это первый барьер для внешней среды, поэтому мы должны защитить его от всех этих различных бактерий и вредных веществ, которые могут попасть в наш организм.”

Исследование «Ультрафиолетовый свет ухудшает механические и структурные свойства рогового слоя человека» будет опубликовано в декабре в журнале «Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials». Он был поддержан премией CAREER Немецкого национального научного фонда (# 1653071).

Свет, ультрафиолетовое и инфракрасное излучение | AMNH

Общая информация о свете и коллекциях

Свет (также называемый в профессиональной литературе излучением) лучше всего рассматривать как спектр, состоящий из ультрафиолетового света (УФ) на коротком конце, видимого света в центре и инфракрасные (ИК) длины волн на длинном конце.

УФ-свет

УФ-свет измеряется в микроваттах ультрафиолетового излучения на люмен видимого света (мкВт / л). Высокая энергия УФ-излучения особенно разрушительна для артефактов. Ультрафиолетовый свет не виден человеческому глазу, поэтому его удаление из музейного освещения не меняет внешнего вида.Дневной свет обычно является самым сильным источником ультрафиолетового света; Флуоресцентные лампы, галогениды металлов и лампы на парах ртути также излучают УФ-излучение. УФ-свет можно измерить с помощью УФ-метра. В идеале УФ-свет должен быть как можно ближе к нулю мкВт / л, а источники света, излучающие УФ-лучи выше 75 мкВт / л, должны быть уменьшены.

Видимый свет

Видимый свет, конечно же, необходим в музейной среде. Стандарты, разработанные в сообществе консервации, признают, что уровни освещения должны быть достаточно высокими, чтобы обеспечить соответствующую рабочую среду в хранилище и адекватно просматривать артефакты на дисплее, но все, что больше, вызывает ненужный ущерб и должно быть ограничено.Уровни видимого света измеряются в люксах (люмен на квадратный метр) или фут-канделах (fc). Одна фут-свеча — чуть больше 10 люкс. Уровни видимого света можно измерить с помощью люксметра.

Ниже приведены обычно рекомендуемые приемлемые уровни освещения, необходимые для просмотра музейных экспонатов на выставке, основанные на опыте и ряде исследований. Логика, лежащая в основе этих чисел, заключается в том, что любой уровень света, превышающий минимальный уровень, необходимый для адекватного просмотра объекта на выставке, причиняет неоправданный ущерб.

Инфракрасный свет

При поглощении инфракрасное (ИК) излучение вызывает повышение температуры.ИК-свет также недоступен для восприятия человеческим глазом. Воздействие тепла на коллекции более подробно рассматривается в разделе о температурах, но важно понимать, что световое излучение действует как катализатор в окислении материалов, особенно органических артефактов.

Световое повреждение

Световое повреждение, которое является кумулятивным и необратимым, является функцией силы света (в люксах или фут-канделах), умноженной на продолжительность воздействия. Свет, который может быть установлен на низкий уровень, но включен 24 часа в сутки, нанесет такой же урон, как и более высокий уровень освещения, в течение более короткого периода времени.

Например, артефакты, выставленные при освещении 50 люкс, которое сохраняется в течение 24 часов, получат такое же количество светового повреждения (50 x 24 = 1200), что и артефакты, выставленные при 200 люксах, когда свет горит только 6 часов при выставка открыта для публики (200 х 6 = 1200). Уменьшение эффекта светового повреждения может быть достигнуто за счет снижения общего уровня освещения, а также за счет сокращения времени, в течение которого экспонаты освещаются.

Наиболее часто встречающимся типом светового повреждения является выцветание пигментов или красителей, но световое повреждение также проявляется в других видимых формах, таких как изменение цвета и в некоторых случаях потемнение.Кроме того, происходят невидимые химические изменения, такие как сшивание покрытий и физическое разрушение или охрупчивание органических материалов.

Этот верховой хорек с черными ногами значительно потускнел после более чем 70 лет демонстрации в диораме.Он был перекрашен во время ремонта Зала семьи Бернардов североамериканских млекопитающих.

Контроль света и ультрафиолетового излучения

В разных частях музейной среды потребуются различные типы, источники и уровни света. Например, для складских помещений требуется достаточно высокий уровень освещения для проведения кураторской работы, но нет необходимости в дневном свете, и свет должен быть выключен, когда он не используется.В некоторых помещениях музея дневной свет может использоваться для создания желаемого эффекта, и в результате необходимо предпринять шаги для минимизации потенциального ущерба. Для этих помещений следует выбирать для выставки предметы, менее подверженные легким повреждениям.

Освещение в музейных выставочных помещениях можно разделить на две основные категории: окружающее освещение всего пространства и рабочее освещение артефактов. Опять же, можно комбинировать различные типы осветительных приборов или, если это абсолютно необходимо, сочетание дневного и искусственного света.

Методы уменьшения общей освещенности включают:

• Оконные шторы, пленки и фильтры
• Уменьшение количества светильников
• Уменьшение мощности лампочек
• Использование регуляторов освещенности, переключателей, активируемых телезрителем, или датчиков движения
• Вращающиеся артефакты включаются и выключаются экспонат

Методы устранения УФ-излучения включают:

• Удаление дневного света
• Использование пластика, поглощающего УФ-лучи, на окнах.Этот тип пластика можно приобрести в виде тонких пленок (ацетат), которые можно разрезать по форме и приклеивать к стеклу, или в виде толстых листов (например, оргстекла), которые можно использовать в качестве вторичного остекления на окнах (или иногда вместо существующего стекла. ). Большой лист, который полностью покрывает все стекло, можно повесить и прикрепить к внутренней части оконной рамы.
• Нанесение лаков, поглощающих УФ-лучи, на оконное стекло. Это должно выполняться только опытным подрядчиком, поскольку лаки при плохом применении неэффективны и нежелательны с эстетической точки зрения.
• Использование светильников с низким выходом УФ-излучения
• Использование экранов и рукавов для УФ-фильтрации (в виде тонких пластиковых рукавов или твердых пластиковых трубок) для люминесцентных светильников. Оба должны быть подходящего размера, чтобы покрывать весь светильник, и должны быть повторно закреплены при замене лампочек.
• Белая краска, содержащая диоксид титана, может наноситься на оконные поверхности. Этот метод не так эффективен, как другие, но может быть экономичным и простым в таких областях, как хранение, где эстетика менее важна.

Существует нехватка исследований того, как именно долго большинство пластмасс, пленок и лаков, фильтрующих УФ-излучение, сохранят свою эффективность, но информация от поставщиков предполагает, что от 5 до 15 лет. Исследования, проведенные Канадским институтом охраны природы (CCI), показывают, что 10 лет следует считать общим сроком службы пластмасс и пленок, фильтрующих УФ-излучение. Уровни УФ-излучения следует периодически проверять, чтобы оценить эффективность этих материалов.

Специфический материал

Зоологические коллекции света и беспозвоночных

Пигментация, блеск и радужность энтомологических образцов чрезвычайно чувствительны к свету.Это также верно для образцов, консервированных в жидкости, где свет, особенно в ультрафиолетовом диапазоне, усиливает разложение и обесцвечивание жидкости и образца за счет ускорения процессов окисления. Образцы никогда не должны находиться под прямыми солнечными лучами, и следует учитывать, что стекло (как банок с образцами, так и ящиков с образцами) не фильтрует ультрафиолетовый свет в диапазоне 300–400 нм, который является наиболее опасным для образцов. Кроме того, солнечный свет может привести к повышению температуры (подробнее см. Температура и относительная влажность)

В качестве примера повреждения коллекций сухих беспозвоночных светом рассмотрим, как УФ-свет в сочетании с другими факторами окружающей среды играет значительную роль в порче янтаря.Чрезмерное освещение может привести к потемнению, растрескиванию (сеть мелких трещин на поверхности) и растрескиванию, что может затруднить или даже помешать исследованию включений.

Образцы из янтаря, потемневшие или потускневшие в результате воздействия света и других повреждений окружающей среды.

Чтобы узнать больше о сохранении зоологических коллекций беспозвоночных, нажмите здесь.

Зоологические коллекции световых и позвоночных

Зоологические коллекции позвоночных очень чувствительны к световым повреждениям. Выцветание, обесцвечивание, потеря пигмента, охрупчивание и химическое разложение представляют собой реальную опасность для этих коллекций на органической основе.Контроль уровня освещенности должен быть приоритетом для зоологических коллекций позвоночных при хранении и демонстрации. В идеале кожа, мех и перья не должны подвергаться длительному воздействию света выше 50 люкс (5 фут-свечей).

Аляскинский бурый медведь из Зала североамериканских млекопитающих Бернардов до и после перекраски.

Более подробную информацию о сохранении зоологических коллекций позвоночных можно найти здесь.

Световые и палеонтологические коллекции

Большинство ископаемых образцов не подвержены прямому воздействию видимого или ультрафиолетового света, но другие минеральные компоненты коллекции могут выцветать, менять цвет, разлагаться или менять фазу в ответ на высокие уровни света.Большую озабоченность для палеонтологических коллекций вызывает способность света воздействовать на клеи и отвердители, использованные при подготовке или сохранении образца, а также его влияние на другие материалы для размещения коллекций. «Суб-ископаемые материалы, такие как роговые ножны или целые мумифицированные туши, особенно чувствительны к свету» (Collins, 1995, p.119).

Более подробную информацию о сохранении палеонтологических коллекций можно найти здесь.

Коллекции световых и физических наук

Как и в случае с палеонтологическими коллекциями, вы можете подумать, что образцы минералов невосприимчивы к световым повреждениям.Хотя это может быть верно для большинства из тысяч минералов, некоторые из них могут иметь интересные и сложные реакции на видимый, ультрафиолетовый и инфракрасный свет. В приведенном ниже примере образец реальгара на расширенном дисплее превратился в парареальгар в результате воздействия света и других неидеальных условий окружающей среды.

Реалгар (красный) превращается в парареальгар (оранжево-желтый порошок).

Более подробную информацию о сохранении физических наук можно найти здесь [ссылка на раздел конкретных задач коллекции]

Дополнительные ресурсы

Канадский институт охраны природы Заметки предлагают практические советы по вопросам и вопросам, связанным с уходом, обращением и хранением культурные объекты. Соответствующие примечания включают:

Наблюдение за ультрафиолетовым светом

Что такое ультрафиолетовый свет?

Ультрафиолетовый свет находится вне диапазона видимого света, который может обнаружить наш глаз.Его длины волн короче и выше по энергии, чем у видимого света. Несмотря на то, что наши глаза не могут напрямую определять ультрафиолетовый свет, мы можем видеть его эффекты. Например, несмотря на то, что атмосфера Земли фильтрует большую часть ультрафиолетового света Солнца, мы можем воспринимать этот свет как солнечный ожог.

Хаббл может захватывать световые волны в ультрафиолетовом, видимом и ближнем инфракрасном диапазонах.

Если вы когда-либо направляли черный свет — ультрафиолетовую лампочку — на плакат с черным светом, вы видели, как его чернила флуоресцируют.Чернила на плакате реагируют на ультрафиолетовый свет, излучая видимый свет, который видят наши глаза. Похожий эффект наблюдается с некоторыми минералами, которые флуоресцируют яркими цветами после попадания солнца.

Телескопы над атмосферой Земли со специально разработанными инструментами, например, на космическом телескопе Хаббл, способны непосредственно собирать ультрафиолетовый свет. Эти ультрафиолетовые наблюдения позволяют нам анализировать полярные сияния на других планетах, таких как Юпитер, узнавать больше о газовом составе Сатурна, фиксировать быстро движущийся материал от плотно вращающихся массивных звезд и определять области нового звездообразования в близлежащих галактиках.

Полярные сияния на Юпитере | Хаббл наблюдал и измерял полярные сияния Юпитера, используя его возможности ультрафиолета. Полярные сияния возникают, когда частицы высокой энергии входят в атмосферу планеты возле ее магнитных полюсов и сталкиваются с атомами газа. Узнайте, что создает эти яркие детали. Кольца Сатурна в ультрафиолетовом свете | Наблюдения в ультрафиолетовом свете показали свойства и размеры более мелких аэрозолей в газовой структуре Сатурна. Изучите детали колец

Вспышки из Eta Carinae | Наблюдения Хабблом в ультрафиолетовом свете Eta Carinae, проведенные Хабблом, обнаружили быстро движущийся материал, который, возможно, был вытеснен двумя звездами в его центре, которые находятся на узкой орбите.Читайте об открытии Неожиданное водородное облако | Наблюдая в ультрафиолетовом свете, исследователи обнаружили огромное облако водорода, показанное выше, испаряющееся с теплой планеты размером с Нептун из-за сильного излучения ее звезды. Это открытие может дать ключ к разгадке того, как формируются эти планеты. Поймите, что это значит

Карликовая галактика UGCA 281 | Два гигантских звездных скопления выглядят ярко-белыми. Ультрафиолетовые наблюдения показывают, что эти скопления ответственны за большую часть недавнего звездообразования в UGCA 281.Узнайте больше о очагах звездообразования. Спиральная галактика NGC 3627 | Звездообразование в спиральных галактиках легче идентифицировать с помощью наблюдений в ультрафиолетовом свете. В этом примере волна звездообразования отображается розовым цветом вдоль темных нитей, составляющих спиральные рукава этой галактики. Узнайте, где начинается звездообразование

Центавр A | Ультрафиолетовый свет высвечивает молодые звезды, выделенные розовым цветом на этом изображении Центавра A. В какой-то момент в прошлом эта галактика могла столкнуться и слиться с другой галактикой, что вызвало звездообразование.Узнайте больше о взаимодействующих галактиках Сверхглубокое поле Хаббла | Ультрафиолетовые наблюдения добавили много новых и гораздо более молодых галактик к этой длинной экспозиции, которая включает видимый и ближний инфракрасный свет. С помощью наблюдений в ультрафиолетовом свете исследователи могут определить, какие галактики образуют звезды и где звезды образуются внутри этих галактик. Выберите несколько более молодых галактик

Свет и атмосфера | Большинство длин волн света никогда не достигают земли — они поглощаются атмосферой Земли.Космические телескопы, такие как Хаббл, размещенные над нашей атмосферой, могут наблюдать эти длины волн.

Как мы улавливаем ультрафиолетовый свет?

Атмосфера Земли поглощает большинство длин волн света, включая ультрафиолетовый свет, поэтому телескопы должны быть расположены над ее атмосферой, чтобы улавливать ее. В космосе ультрафиолетовый свет чаще всего излучается энергетическими процессами молодых звезд. В настоящее время только инструменты Хаббла способны делать эти наблюдения.

Камера Хаббла с широким полем зрения 3 (WFC3), которая обеспечивает некоторые впечатляющие изображения обсерватории, направляет свет в свой ультрафиолетовый и видимый световой канал, который разбивает свет с помощью фильтров на определенные цвета, которые присутствуют.Как только эти данные отправляются на Землю, разработчики визуальных образов назначают основные цвета и преобразовывают данные в изображение, которое наши глаза могут четко идентифицировать. Астрономы и гражданские ученые, использующие специализированное программное обеспечение для обработки изображений, также могут манипулировать необработанными данными, присваивая элементам свои собственные цвета для дальнейшего изучения состава объекта.

Обсерватория также имеет два инструмента, которые производят ультрафиолетовые спектры — одна из самых уникальных возможностей Хаббла, поскольку эти инструменты не будут дополнены или превзойдены какой-либо миссией в ближайшем будущем.Спектрограф Cosmic Origins (COS) разбивает ультрафиолетовый свет на компоненты, которые можно детально изучить как одномерный спектр. Спектрограф, отображающий изображения космического телескопа (STIS), предоставляет данные о температуре, химическом составе, плотности и движении небесного объекта в виде двумерного спектра.

Spectra позволяют ученым анализировать свет и открывать свойства взаимодействующих с ним материалов.

COS и STIS разделяют свет от одного объекта на составляющие его цвета, как призма разделяет белый свет на радугу, записывая так называемый спектр.Исследователи анализируют эти данные, чтобы обнаружить свойства материала, взаимодействующего с ультрафиолетом.

Визуализация и спектроскопия идут рука об руку — ученым требуются данные от обоих, чтобы более полно понять цели, которые они изучают.

Чему мы можем научиться у ультрафиолета?

Выполняя наблюдения в ультрафиолетовом свете, Хаббл обнаружил некоторые из наиболее энергичных процессов на планетах, молодых звездах и галактиках, образующих звезды. Например, наблюдения Юпитера в далеком ультрафиолетовом диапазоне показали неожиданно активные полярные сияния на его полюсах, которые в сотни раз более активны, чем полярные сияния на Земле.Эти данные помогли нам узнать, что полярные сияния вызываются солнечными бурями, а также частицами, выброшенными в космос его спутником Ио, который известен своими многочисленными и большими вулканами.

Хаббл также зафиксировал ультрафиолетовое излучение и сильные звездные ветры, испускаемые недавно сформировавшимися звездами большой массы, которые вырвали огромную полость в газовом и пылевом звездном скоплении NGC 3603. Звездные скопления, подобные этому, дают важные ключи к пониманию происхождения массивное звездообразование в ранней Вселенной.

Ультрафиолетовый свет также помогает исследователям проследить яркое свечение молодых голубых звездных скоплений в галактиках, таких как Центавр A. Его искривленная форма свидетельствует о столкновении и слиянии с другой галактикой в ​​прошлом, а возникшие в результате ударные волны вызвали сжатие облаков водородного газа, вызвав новые звездообразование.

Отбирая образцы звездообразования в различных галактиках, Хаббл регулярно предоставляет дополнительную подробную информацию о молодых массивных звездах и звездных скоплениях, а также о том, как их окружение влияет на их развитие.В 2017 году Хаббл присоединился к другим миссиям НАСА для наблюдения гравитационных волн от двух сталкивающихся нейтронных звезд. В будущем обсерватория также сможет наблюдать подобные явления в ультрафиолетовом свете.

Научные программы Хаббла постоянно совершенствуются, а его инструменты получают регулярные обновления программного обеспечения, что делает возможными новаторские научные достижения. Хаббл уже начал использовать еще более совершенные режимы наблюдения в ультрафиолетовом свете для более быстрого сбора изображений и спектров переходных процессов с целью определения характера быстро исчезающего света объектов.

Последнее обновление: 29 октября 2020 г.

.