محتويات
الضوء المرئيّ
عبارةٌ عن موجاتٍ كهرومغناطيسيّةٍ تستطيع العين البشريّة رؤية مداها، لها اللون الأبيض الناتج عن تجمّع سبع ألوانٍ هي ألوان الطيف، وألوان الطيف السبعة هي اللون الأحمر، والبرتقاليّ، والأصفر، والأخضر، والأزرق، والنيلي، والبنفسجيّ، وموجات الضوء تسير جميعها بخطوطٍ مستقيمةٍ في الفراغ وتخترق الأسطح الشفّافة، وسرعتها هي سرعة الموجات الكهرومغناطيسيّة، وتساوي 300.000 كم/ث.
الأشعة البنفسجيّة: هي الأشعة التي لها الطول الموجي الأقصر في الضوء المرئيّ، وتقدّر بـ 290 نانوميتر.
ولدى دراسة الطيف المرئي عن كثبٍ اكتشف العلماء أشعةً لها طولٌ موجيٌ أقصر من الأشعة البنفسجيّة، وذلك من خلال تجربة الكلوريد؛ حيث إنّ الأشعة البنفسجيّة تعمل على تغيير لون عيّنة الكلوريد إلى اللون الأسود، بينما الأشعة الأقصر والتي اتفق على تسميتها بالأشعة الفوق بنفسجيّة عملت على حرق عينة الكلوريد وتفحّمها.
أنواع الأشعّة فوق البنفسجيّة
الشمس هي المصدر الرئيسيّ للأشعة الفوق بنفسجيّة، لكن هذه الأشعّة يمكن إنتاجها صناعياً عن طريق تيارٍ كهربائيٍّ يمر عبر بخار الزئبق. الأشعة فوق البنفسجيّة لها الأطوال الموجيّة بين 400- 14 نانوميتر ، ولقد تمّ تصنيفها إلى أنواع رئيسية حسب استخداماتها:
| النوع | الرمز | الطول الموجيّ (نانوميتر) | ملاحظات |
|---|---|---|---|
| الطويلة | UVA | 400-350 | تخترق طبقة الأوزون وتصل إلى سطح الأرض، تساعد الجسم على امتصاص فيتامين د والاستفادة منه، لكن زيادة التعرّض لها أكثر من اللازم لها اثرٌ سلبيٌّ حيث إنها تؤدي إلى تدمير بنية DNA وبالتالي زيادة فرصة الإصابة بسرطان الجلد. |
| المتوسطة | UVB | 350-280 | جزءٌ كبيرٌ منها يرتد عبر طبقة الأوزون إلى الفضاء الخارجيّ، ويزداد نفذها من الطبقة مع زيادة سطوع الشمس لهذا ينصح بعدم التعرض لأشعة الشمس في أيام الصيف الحارة فترة الظهيرة لتجنبها فهي تسبب ضربة الشمس. |
| القصيرة | UVC | 280-100 | عادةً لا تصل إلى سطح الأرض وترتد عبر طبقة الأوزون، تعتبر هذه الأشعة خطيرةٌ جداً على صحة الإنسان وتسبّب سرطان الجلد في حال التعرض المباشر لها. |
| القصوى | EUV | 100-14 | هذه الأشعّة لها القدرة على التفاعل مع الإلكترونات المتعادلة، والإلكترونات في المدارات الداخليّة للمادة. استفاد منها العلماء في صناعة الدارات الكهربائية. |
أهميّة الأشعّة فوق البنفسجيّة
في الطبيعة
للأشعة فوق البنفسجيّة ذات الموجات الطويلة أهميّةٌ في حياة الإنسان والكائنات الحيّة على سطح الأرض، وتتمثّل بالآتي:
- الأشعة فوق البنفسجيّة من النوع UVB & UVC مصدرٌ مهمٌ لتشكيل غاز الأوزون، أساس طبقة الأوزون، وهذه الطبقة التي تحمي الأرض من الإشعاعات الضارة والتي تحافظ على البيئة والطقس على كوكب الأرض.
- الإنسان لا يرى الأشعة الفوق البنفسجيّة، لكن كثيراً من الحشرات ترى بها مثل النحل.
- الأشعة فوق البنفسجيّة تساعد الإنسان على امتصاص فيتامين د المهم جدًا في امتصاص وتخزين الكالسيوم في العظم. ونقص هذا الفيتامين عادةً يسبّب مرض هشاشة العظام.
في المجالات العلمية الحديثة
استطاع العلماء الاستفادة من هذه الأشعة من خلال الدراسة العميقة لخصائصها وآثارها من خلال إنتاج تطبيقاتٍ عديدةٍ، ندرج بعضها:
علم الفلك
من خلال رصد طيف الأشعّة فوق البنفسجيّة المنبعثة من الكواكب والمجرات، استطاع العلماء تقدير المسافات بينها.
العلوم الطبية
- تعقيم الأدوات الطبيّة باستخدام الأشعة فوق البنفسجيّة التي يتم توليدها من مصابيح خاصة؛ فهي تعمل على قتل جميع أنواع الجراثيم والميكروبات.
- علاج بعض الأمراض الجلدية مثل حبِّ الشباب والبهاق والصدفية، عن طريق تسليط الأشعة عليها.
- تجفيف وتصليب حشوات الأسنان الخزفية.
المجالات الصناعية
- إنتاج أشباه الموصلات في الدوائر الإلكترونيّة.
- تعقيم المياه: تستخدم موجات الإشعاع القصيرة UVC من خلال تسليطها على المياه، والتي تعمل على تدمير DNA الخاص بالجراثيم والفطريّات فتقضي عليها وتمنعها من التكاثر.
- إنارة لوحات الإعلانات
المجالات العلمية
- قتل الحشرات من خلال مصائد أضوية الأشعّة فوق البنفسجيّة ذات اللون البنفسجيّ، والتي تعمل على جذب الحشرات إليها وتقتلها بالصعقة الكهربائيّة، اشتهرت كثيراً في عصرنا الحاليّ.
- قتل الديدان والآفات الزراعية.
- دراسة مستويات الطاقة في الذرات، وقدرة بعض المواد على تحمل أشعه الشمس قبل إنتاجها بشكل تجاريٍّ وطرحها في الأسواق.
- الكشف عن التزوير في جوازات السفر والبطاقات الائتمانيّة.
