可见光与紫外线:有什么区别?

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可见光和紫外光既相似又不太相似。它们都是电磁频谱的一部分。人类可以通过眼睛检测可见光谱。作为人类,我们看不到紫外线。

当我们比较两者时,我们主要关注可见光和紫外线对太阳镜和晒伤的影响。

当我们超越太阳镜和晒伤方程时,可见光和紫外线之间的真正区别是什么?其中一个比另一个更好吗?让我们进入主题看看。

关键点

  • 可见光和紫外线都是电磁波谱的一部分,但人类只能看到可见光。
  • 电磁波谱由伽马射线、X射线、紫外线、可见光、近红外线、红外线和无线电波组成。
  • 可见光的波长在380至700纳米之间,由不同波长的不同颜色组成。
  • 紫外线分为三类:UV-A、UV-B和UV-C,具有不同的波长和用途。
  • UV-A 会导致晒斑和皱纹等皮肤问题,而 UV-B 则会导致晒伤并与皮肤癌有关。

可见光与紫外线:并排比较

可见光波长紫外线波长常用
波长380 – 700纳米100 – 400 纳米摄影、光纤通讯、照明
紫外线A不适用320 – 400 纳米癌症治疗
紫外线B不适用290 – 320 纳米晒黑床
UA-C不适用100 – 290 纳米医学。装备。消毒

可见光与紫外线:有什么区别?

要了解可见光与紫外线之间的区别,我们需要将光照射到整个电磁波谱上(明白了吗?)。电磁频谱影响我们的日常生活。

也许您不知道,您正在阅读本文的设备具有与电磁频谱直接相关的属性!让我们深入挖掘吧!

电磁频谱:它是什么?

电磁频谱是我们识别不同波长的电磁辐射的方式。它有七个不同的波长范围或类别:伽马射线、X 射线、紫外线、可见光、近红外、红外线和无线电。

在上图中,伽马射线(图像最右侧)具有最短的波长和最高的频率 (Hz)。无线电波具有最慢的频率 (Hz) 和最少的能量(图像最左侧)。

可见光和紫外线是两种不同的波长范围。

可见光

我们用眼睛可以看到的电磁波谱部分称为“可见光”。它的波长在 380 至 700 纳米之间。不同的颜色有不同的波长。

一个容易识别的电磁辐射源是太阳本身!虽然太阳辐射电磁波谱波长范围内的能量,但我们主要在可见光谱中注意到它。

我们被可见光包围了!上图展示了可见光谱中不同颜色的光及其相应的波长。

通过棱镜的可见光谱

1660 年代,艾萨克·牛顿爵士发现来自太阳的“白光”是上图中列出的所有颜色的组合。如果我们拿一个棱镜并通过它聚焦光线,我们会看到以下结果:

  • 当可见光通过透明的三棱镜时,光会分离成不同的颜色;当可见光从空气进入透明的三棱镜时,速度会发生变化。
  • 空气和棱镜具有不同的折射率。(光在空气中传播的速度和光进入棱镜的速度)。
  • 空气和棱镜之间折射率的变化导致光线进入时“弯曲”。光线离开棱镜时又会再次弯曲。较长的波长(如红色)折射较少。较短的波长(如紫光)折射更多。

紫外光线

人眼无法检测到紫外线,但(有趣的事实!)鸟类、鱼类、一些爬行动物以及您最喜欢的狗和猫可以看到它!

约翰·威廉·里特 (Johann Wilhelm Ritter) 于 1801 年发现了紫外线。里特将氯化银相纸暴露在阳光下,并用三角玻璃棱镜将其分开。然后他测量了纸张的每个部分因暴露在光线下而变暗的程度。

变暗最显着的区域位于相纸上可见紫光部分附近。“紫外线诞生了。”

紫外线分为三个不同的类别:UV-A、UV-B 和 UV-C。在上图中,电磁波谱的紫外光部分介于 100 – 400 nm 之间。

紫外线A

紫外线光谱中波长最长的UV-A,具有最长的紫外线波长。UV-A 会导致与紫外线暴露相关的皮肤问题,例如黑子和皱纹。

较长的波长允许 UV-A 穿过我们的皮肤外层(表皮)并到达皮肤的下一层(真皮)。UV-A 可以穿透云层和汽车挡风玻璃。在阴天,UV-A会使您的真皮晒伤。

UV-A 通常用于指甲凝胶干燥和乳胶漆固化。

紫外线B

与 UV-A 相比,UV-B 也会导致晒伤。UV-A 的波长较长,而 UV-B 的波长较短,约为 280 – 315 nm。

波长太短,无法穿透表皮。UV-B 造成的晒伤将被限制在皮肤的最表层。UV-B 射线与皮肤癌有关。它们的强度根据季节和一天中的时间而变化。

接触 UV-B 可以让身体产生维生素 D,有助于肌肉和骨骼健康。在太平洋西北地区,从 11 月到 6 月,冬季天空漆黑,太阳都隐藏起来,摄入大剂量的维生素 D 是很常见的。

紫外光

波长越短,频率越大。UV-C 具有最短的紫外线波长和最高水平的有害紫外线辐射。对于我们地球上的凡人来说,好消息是臭氧层吸收 UV-C 并且不会穿透大气层。

UV-C 通常用于人造设备,如激光、汞灯、(旧的)晒黑床、焊枪和杀菌紫外线应用。与任何工业使用场景一样,当您靠近 UV-C 设备时应格外小心。

UV-C杀菌

当紫外线波长小于 290 nm 时,UV-C 光可以杀死表面、空气中和水中的微生物——UV-C 光的特性可以通过改变和修改病原体细胞的 DNA 来损害病原体细胞。

UV-C 可用于 UVGI(紫外线杀菌照射)应用,对我们在公共场所呼吸的空气进行消毒。在空气管道或天花板上安装固定装置,以消除空气中的病原体(如 COVID-19)。对固定装置进行了改造,以防止人体暴露在紫外线下。

可见光与紫外线:10 个必须了解的事实

  1. 可见光和紫外光是电磁波谱的两个部分。
  2. 紫外线是由 Johann Ritter 于 1801 年发现的。
  3. 1660 年代,艾萨克·牛顿爵士发现阳光(白光)结合了七种不同的颜色。颜色基于波长。三角玻璃棱镜可以分离这些波长。
  4. 可见光是人类可以观察到的,而紫外线是人眼无法辨别的。
  5. 紫外线的波长比可见光短。
  6. UV-A 的波长范围为 315 – 400 nm。较长的波长使得紫外线可以穿过皮肤的外层(表皮)并深入渗透到真皮(皮肤的下一层)。
  7. UV-B 会使您的皮肤最外层(表皮)晒伤。大多数皮肤癌与 UV-B 暴露有关。
  8. UV-C 用于对医疗设备进行消毒并清洁封闭空间(购物中心、医生办公室等)内的空气。
  9. 可见光有七种不同的颜色。每种颜色(紫色、蓝色、青色、绿色、黄色、橙色和红色)都与电磁波谱上的特定波长范围相关。当阳光穿过透明的三棱镜时,可见光会分离成可见颜色。
  10. 太阳镜不一定能保护您免受 UV-B 和 UV-A 的伤害。检查标签!

可见光与紫外线:哪一种更好?您应该使用哪一个?

可见光是我们日常生活的一部分,并且是不可避免的(除非你是鼹鼠)。最常见的可见光暴露是通过阳光。

太阳光包含可见光和紫外线。紫外线对我们的皮肤和眼睛有害,是导致皮肤癌的主要原因。使用防晒霜和正确的太阳镜将大大有助于确保视力和皮肤健康。

商业产品(焊接设备、激光器等)需要特殊的培训和设备来保护用户免受有害的紫外线辐射。

美国国家癌症研究所 (NCI) 指出,太阳、日光浴床或太阳灯的紫外线辐射会增加患皮肤癌的几率。国际癌症研究机构(IARC)认为晒黑灯和晒黑床对人类有致癌作用。

可见光与紫外线:有什么区别?(常见问题)

紫外线和可见光哪个更强大?

紫外线比可见光具有更短的波长和更多的能量。

太阳光是紫外线还是可见光?

阳光包含紫外线、可见光和红外线辐射。

白天紫外线什么时候最高?

中午 10 点到下午 2 点。当天的最高温度(摄氏度或华氏度)与最高紫外线照射时间不同。

间接阳光有紫外线吗?

绝对地!坐在靠近水的海滩上的遮阳伞下。雨伞可以保护您免受直接紫外线的伤害,但不能保护您免受水、沙子或反光手机壳散射的间接紫外线的伤害。

室外阴天还能晒黑吗?

绝对地!你可能不会像在阳光明媚的日子那样受煎熬,但你仍然会晒黑。云层会扩散紫外线,使其强度减弱,但紫外线仍然存在。涂好防晒霜!

紫外线和可见光有何相似之处?

可见光和紫外光都是电磁波谱的一部分。人眼可以检测到可见光,但不能检测到紫外线。

紫外线是什么颜色的?

紫外线在人眼中呈现为紫色。紫外线灯发出的绝大多数光是人眼无法看到的。

可见光的例子是什么?

阳光是可见光的最好例子。霓虹灯和白炽灯泡也是可见光的好例子。

什么动物(除了人类)对紫外线敏感?

生物发光动物吸收紫外线(较短波长)并通过体内的化学反应产生可见光(较长波长)。生物荧光发生在爬行动物、鱼类、鸟类和两栖动物中。

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