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光學的基本知識(一)

時間:2016-06-30

什么是光

光是能量存在的一種形式,也是寬廣的電磁波譜中的一部分。

 

可見光

光是一種電磁波,廣義上它的波長從幾個納米至一毫米左右,而人眼所能看見的只是一小部分。通常波長范圍為380nm780nm我們把這部分光稱為可見光。如圖

電磁波頻譜.jpg

可見光的波長不同,引起人眼的顏色感覺不同。單色光的波長由長至短,對應的顏色感覺由紅到紫。一般認為:

紅色780nm-620nm     橙色620nm-590nm    黃色590nm-560nm

  黃綠色S60nm-530nm   綠色530nm-500nm    青色550nm-470nm

  藍色470nm-430nm    紫色430nm-380nm

沒有嚴格的界限。上述的范圍只是根據(jù)人們的習慣大致劃分。實際上隨著波長的變化,顏色是連續(xù)漸變的,

 

紫外光

波長小于可見光譜的電磁輻射,稱為紫外光(或紫外線),由于大氣吸收200nm以下的紫外光。所以通常所說的紫外線為波長200nm-380nm的光輻射,小于200nm的光輻射稱為真空紫外。

紫外光的波長短,光子能量大,粒子性明顯,它的光電效應、光生物效應及光化學效應強,國際照明委員會把紫外光譜分為三個區(qū)域。如圖所示

紫外線.jpg

 UV-A 波段紫外線生物作用較弱,它對人體照射后,使皮膚發(fā)黑,并產(chǎn)生明顯的色素沉著,同時促進皮膚新陳代謝,皮膚生長力強和使皮膚加厚。此外,該波段紫外線還可治療牛皮癬(銀屑?。?、白癜風等病癥。

UV-B 波段紫外線對人體的生理作用較強,使皮膚機體產(chǎn)生光化學和光電過程,生成許多活性物質(zhì),對神經(jīng)、內(nèi)分泌及循環(huán)系統(tǒng)等都可起到良好的作用。所以常把該波段的紫外線稱為保健射線。該波段紫外線照射人體后,可引起皮膚發(fā)紅,產(chǎn)生紅斑效應,另一方面又使皮膚內(nèi)的7-脫氫麥角膽固醇轉(zhuǎn)化為維生親D3D2。促進人體的正常鈣磷循環(huán),對室內(nèi)工作人員,孕婦、幼兒等尤其重要。

UV-C 波段的紫外線光子能量大,生物效應顯著,微生物吸收該波段的紫外線后,會使細胞內(nèi)的核蛋白和核糖核酸(DNA)之間的鏈被打開斷裂,從而導致死亡。所以,又往往將該波段的紫外線叫做滅菌紫外線。當然,人體照射該波段的紫外線后,也會引起皮膚損傷及角膜發(fā)炎等病癥。

不同的生物體,對光的吸收及生物作用效應不同,下圖是世界衛(wèi)生組織有關(guān)光生物效應的相對光譜響應函數(shù)。根據(jù)該光譜響應函數(shù)可以確定光源的生物有效輻射量。

光生物效應相對光譜響應函數(shù).jpg


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