
UVA 长波紫外线
UVA波段,波长320~420nm,又称为长波黑斑效应紫外线。
具有很强的穿透力,可以穿透大部分透明的玻璃以及塑料。
主要用于矿石鉴定、舞台装饰、验钞等场所。
UVB 中波紫外线
UVB波段,波长280~320nm,又称为中波红斑效应紫外线。
中等穿透力,它的波长较短的部分会被透明玻璃吸收,UVB紫外线对人体具有红斑作用,能促进体内矿物质代谢和维生素D的形成,但长期或过量照射会令皮肤晒黑,并引起脱皮。
主要用于紫外线保健灯、植物生长灯。
UVC 短波紫外线
UVC波段,波长280~275nm,又称为短波灭菌紫外线。
它的穿透能力最弱,无法穿透大部分的透明玻璃及塑料。对人体的伤害很大,短时间照射即可灼伤皮肤,长期或高强度照射还会造成皮肤癌。
主要用于紫外线杀菌灯。
VUV 真空紫外线
波长100-200nm,在空气中会被强烈吸收,只能在真空中传播。
能量与剂量类术语
这些术语用于量化紫外线的能量及其作用效果:
功率密度:
光功率密度是用来描述光能量在空间中(可以是某个面积上,也可以是某个立体角内)集中程度的物理量。它回答的问题是:“这束光到底有多强?”更精确地说,是“在单位面积或单位立体角内,光的功率有多大?”
我们可以用一个非常直观的比喻来理解:
光功率(单位:瓦特,W)就像是淋浴花洒流出的总水量。你打开开关,每分钟有多少升水流出来,这就是总功率。
光功率密度(单位:W/cm² 或 W/m²)则像是你站在花洒下感受到的水的冲击力。
如果花洒的出水量(总功率)相同,但花洒头的大小不同:
大雨淋花洒:水从很大的面积上洒下来,你站在下面感觉很温柔,水是轻轻地落在身上。这对应的是低光功率密度——光被分散在很大的面积上。
一个小的喷水孔:同样总量的水,全部从一个很小的小孔里强力喷出,变成一股高压水柱,射在身上会感觉很疼,冲击力极强。这对应的就是高光功率密度——光被集中在极小的面积上。
所以,即使是两个总功率完全相同的光源,如果它们的光束粗细(即光斑面积)不同,它们的光功率密度也会天差地别,从而产生完全不同的效果。
光能量/紫外线剂量:
指单位面积上接收到的紫外线能量,单位为mJ/cm²。这是衡量杀菌、固化等效果的关键指标,取决于辐照度和照射时间的乘积。
紫外线剂量的计算公式是:
紫外线剂量=紫外线光功率密度(辐照度)×照射时间
紫外线光功率密度:即我们上次说的单位面积上的功率,单位是 W/m²(瓦每平方米)或 mW/cm²(毫瓦每平方厘米)。
照射时间:单位是 s(秒)或 min(分钟)。因此,紫外线剂量的单位就是能量密度的单位:
国际单位:J/m² (焦耳每平方米)
常用单位:mJ/cm² (毫焦每平方厘米)
窄带辐照度:
指在某个特定波长(如340nm)处,单位波长间隔内的功率密度,单位为W/m²/nm。它用于精确描述光源在某个关键波长的辐射强度。
宽带辐照度:
指在一定波长范围内(如总紫外线TUV,300-400nm)积分得到的功率密度,单位为W/m²,它用于评估材料对一段光谱的整体反应。
光谱特性类术语
这些术语用于描述紫外线光源的光谱指纹:
光谱分布:
指紫外线光源在各个波长上的辐射强度分布情况。通过光谱分析,可以全面了解光源的特性。
峰值波长:
即光源辐射强度最大的那个波长。例如,杀菌灯的峰值波长通常在253.7nm左右。
光子能量:
紫外线以"光子"形式存在,每个光子携带的能量与波长成反比。这是紫外线能够引发光化学反应(如杀菌、固化)的根本原因。
应用与效应类术语
这些术语描述了紫外线与物质相互作用产生的效果:
红斑效应:
皮肤受到紫外线(主要是UVB)照射后,局部血管扩张,出现红斑的现象,即晒伤。
色素沉着效应:
紫外线(主要是UVA)照射后,皮肤中的黑生成,导致皮肤变黑的现象。
光敏效应/光化学反应:
某些物质在紫外线照射下发生化学分解、聚合或改性的现象。例如,UV油墨和胶水的固化就是典型的光敏效应。
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