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紫外线的性质和应用
紫外线亦称 “紫外光”,“紫外辐射”, 其波长范围 40-390nm,
在电磁波谱中位于紫光和伦琴射线射线之间 , 与其它波长的电磁
波一样 , 具有其共性 , 都遵守电磁运动的基本规律。 紫外线不能引
起视觉 (即在可见光范围之外) 。可见光能透过的物质 , 对于紫外
线的某些波段却会强烈的吸收地球大气中的氧和臭氧几乎全部
吸收了太阳辐射中波长小于 290nm 的紫外线水银灯和电弧的光
中有 250-390nm 之间的强紫外辐射 , 是常用的紫外线光源。紫外
线通常用光电元件和感光乳胶来检测紫外光谱是研究原子结构
的重要手段紫外线在工农业生产、 生物学和医学以及人们日常生
活等各方面都有重要应用价值。
1 紫外线的性质
1.1 波动性:紫外线和可见光一样是一种包含着各种波长、
相位、振幅的光,具有光的干涉、衍射、色散等现象,属于“非
相于性光”。紫外线也沿直线传播,遵守光的反射定律、折射定
律和透镜成像原理。
1.2 量子性:紫外线是由许多光量子组成的,每个光量子都
具有一定的能量, 不同波长的光量子的能量不同。 紫外线的光量
子能量比可见光的光量子能量大。
2 紫外线的应用
2.1 荧光效应:由于紫外线光量子具有较大的能量,所以当
紫外线照射到很多物质上时使分子受激而发射荧光。 这些物质辐
射荧光的现象就称为紫外线的荧光效应。 紫外线的荧光效应是一
种光致发光。 当紫外线照射到某些物质时, 这些物质有选择地吸
收后,发射出不同波长和不同强度的可见光来。 当紫外线停止照
射后,荧光也随之消失。实际上,当紫外线照射到荧光物质上
时.会发生 3 种情况:一部分紫外线被反射,一部分被荧光物质
吸收,另一部分透射出去。其中,只有被荧光物质吸收的这部分
紫外线才对发光起作用: 当荧光物质吸收了紫外线后, 内部的分
子会发生能量状态的变化,在不同能级间跃迁,发射出荧光:
2.1.1 荧光探伤,在机械制造工业中,以前对零件的探伤常
采用超声波 X 光等方法, 但都不如用荧光法简便。 荧光探伤就是
把被检测的零件在荧光物质的溶液中浸泡一定时间, 取出后用毛
刷把零件表面的荧光物质刷掉。 由于浸入零件裂缝中的荧光物质
不可能被刷掉, 经过这样处理的零件放入暗室里, 用不透明玻壳
的紫外线高压汞灯照射零件表面, 残存在裂缝内部的荧光物质将
发射出荧光来,这样就可以找出有伤痕的零件。
2.1.2 光舞台特技:舞台特技的做法是用荧光粉涂画成相应
的图形, 然后用相应的紫外线光源照射其画面, 在黑暗的舞台上
呈现出各种夜景,如星辰、月亮、灯光、城市夜景和码头灯光等
等。使观众有身临其境的感觉,舞台效果逼真。
2.1.3 其他应用:在刑事侦察上用荧光分析血清蛋白和血浆
酶,可以查出人种、性别、年龄等重要线索,尸体内残存的一些
毒品、药品用荧光分析可查出品种和含量, 根据伤口也可查
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