ما الفرق بين الأشعة فوق البنفسجية والاشعة تحت الحمراء

الفرق بين الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء

إن الضوء المرئي الذي نراه يومياً هو فقط جزء صغير من الطيف الكهرومغناطيسي، حيث يشمل الطيف الكهرومغناطيسي كل أنواع الأشعة بدءاً من الأشعة السينية وانتهاءً بأشعة الراديو المستخدمة في الاتصالات،^[١] ويتم تصنيف الأشعة حسب طولها الموجي في الطيف الكهرومغناطيسي، حيث إن الأشعة قصيرة الطول الموجي كأشعة غاما والأشعة السينية وفوق البنفسجية تكون ذات طاقة عالية ويمكن لها أن تكون خطيرة، أما الموجات التي تكون قصيرة الطول الموجي كالراديو والميكرويف والأشعة تحت الحمراء أقل ضرراً.^[١]

وكل من الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية تعتبر من الأشعة الكهرومغناطيسية، وبينهما العديد من الاختلافات والفروق كما سيرد ذكرها فيما يأتي:

الطول الموجي

إن الطول الموجي للأشعة فوق البنفسجية أقصر من الضوء المرئي، وهي خارج نطاق الأشعة المرئية للعين البشرية، لكن قد تمتلك بعض أنواع الحشرات القدرة على رؤيتها مثل النحل الطنان،^[٢] وهي جزء من الطيف الكهرومغناطيسي ويقع بين كل من الطيف البنفسجي من نطاق الضوء المرئي ومنطقة الأشعة السينية،^[٣] كما وإن الطول الموجي للأشعة فوق البنفسجية تقع بين الطول الموجي 400 نانومتر وهذا على جانب الضوء المرئي، والطول الموجي 10 نانومتر على جانب الأشعة السينية.^[٣]

أما الأشعة تحت الحمراء فهي جزء من الطيف الكهرومغناطيسي الذي يمتد بين كل من الطول الموجي للضوء المرئي الأحمر وإلى أشعة المايكرويف، إن الأشعة تحت الحمراء غير مرئية، ولكن يمكن الإحساس بدفئها على الجلد.^[٤]

تصنيفات الأشعة ومصدرها

إن الشمس عبارة عن مصدر كامل لطيف الأشعة فوق البنفسجية والتي تنقسم إلى كل من أشعة UV-A وUV-B وUV-C وهذه التصنيفات هي الأكثر استخداماً في علوم الأرض، وتعتبر أشعة UV-C الأكثر ضرراً حيث يقوم الغلاف الجوي الأرضي بامتصاصه بالكامل تقريباً فلا تصل للأرض، أما أشعة UV-B فهي الأشعة الضارة التي تسبب حروق الشمس، حيث يزيد التعرض لها من مخاطر تلف الحمض النووي، والمضار الخلوية الأخرى في الكائنات الحية، ويقوم الأوزون بامتصاص 95% تقريبا من أشعة UV-B في الغلاف الجوي للأرض، لكن العلماء الذين يدرسون الأجسام الفلكية تكون تقسيماتهم للأشعة فوق البنفسجية مختلفة، ويصل للأرض ما يقدر بنسبة 99% من أشعة نوع UV-A.^[٢][٣]

يتم إنتاج الأشعة فوق البنفسجية عن طريق الأسطح ذات درجة الحرارة المرتفعة، مثل الشمس وتكون الأشعة فوق البنفسجية بطيف مستمر منها، ومن الذرات المثارة في أنبوب التفريغ الغازي كطيف منفصل من الأطوال الموجية.^[٣]

أما الأشعة تحت الحمراء فينقسم نطاقها غالبا إلى ثلاثة؛ الأشعة تحت الحمراء القريبة للطيف المرئي، وطولها الموجي يكون من 0.78 إلى 2.5 ميكرومتر، والأشعة تحت الحمراء المتوسطة وطولها الموجي من 2.5 إلى حوالي 50 ميكرومتراً، والبعيدة والتي طولها الموجي من 50 إلى 1000 ميكرومتر،^[٤] معظم الأشعة المنبعثة من الأسطح الساخنة المعتدلة يكون من الأشعة تحت الحمراء، بحيث يشكل طيفاً مستمراً، وتنتج الأشعة تحت الحمراء كذلك عن إثارة الجزيئات بشكل وفير ولكن تكون هنا بطيف منفصل الخطوط أو لنطاقات مقسمة منها.^[٤]

تأثير الأشعة فوق البنفسجية على الإنسان

قدرة اختراق الأشعة فوق البنفسجية لجلد الإنسان منخفضة جداً، ولذلك تأثيره المباشر على جسم الإنسان يقتصر على سطح الجلد.^[٣]

الاستخدامات

يمكن أن تستخدم الأشعة فوق البنفسجية في المصابيح،^[٥] كما وتستخدم كذلك الأشعة فوق البنفسجية في مجالات الكيمياء حيث يستخدمها العلماء لتحليل التركيب الكيميائي للمركبات وهذا عن طريق تغيرات اللون، وتقوم بذلك آلة تسمى مقياس الطيف الضوئي، وغالباً ما تستخدم في المصانع الكيميائية والبيولوجية والمستشفيات وغيرها، وتستخدم الأشعة فوق البنفسجية في بعض العلاجات الطبية ومنها بعض السرطانات وبعض الأمراض الجلدية، ويمكن استخدامها أيضاً في التصوير الفوتوغرافي.^[٥]

أما الأشعة تحت الحمراء فيمكن استخدامها في تطبيقات متعددة، ويعتمد كل استخدام لها حسب الطول الموجي، وقد تسمى الأشعة تحت الحمراء أيضا بالموجات الحرارية، حيث إن الأشعة تحت الحمراء تستخدم أحيانا في تطبيقات إنتاج الحرارة كما هي سخانات الأشعة تحت الحمراء أو لأغراض علاجية في مجال العلاج الطبيعي.^[١]

ويتم أحيانا تصنيف الأشعة تحت الحمراء بالأشعة القريبة أو الأشعة البعيدة حسب طولها الموجي، وتستخدم الأشعة تحت الحمراء القريبة في التطبيقات الإلكترونية مثل أجهزة الاستشعار عن بعد الخاصة بالتليفزيون والتصوير الفوتغرافي، ويمكن لتطبيقاتها أن تكون مشابهة لحد ما تطبيقات الضوء المرئي كون أن نطاق طولها الموجي قريب لها، بينما الأشعة تحت الحمراء البعيدة إن حرارتها أعلى بطبيعتها، فأي شيء يولد حرارة ينتج عنه الأشعة تحت الحمراء البعيدة، حتى أن جسم الإنسان عند درجة 37 مئوية فيولد أشعة تحت حمراء بطول موجي حوالي 800 نانومتر.^[١]

المراجع

1. ^ ^{أ ب ت ث} "Infrared Radiation - Electromagnetic Waves", byjus, Retrieved 9-1-2022. Edited.
2. ^ ^{أ ب} "Ultraviolet Waves", nasa, Retrieved 8-1-2022. Edited.
3. ^ ^{أ ب ت ث ج} "ultraviolet radiation", britannica, Retrieved 8-1-2022. Edited.
4. ^ ^{أ ب ت} "infrared radiation", britannica, Retrieved 8-1-2022. Edited.
5. ^ ^{أ ب} Claire Gillespie (26-4-2018), "What Are the Uses of Ultraviolet Light?", sciencing, Retrieved 9-1-2022. Edited.