ულტრაიისფერი გამოსხივება

ულტრაიისფერი გამოსხივება, ულტრაიისფერი სხივები — თვალისათვის უხილავი ელექტრომაგნიტური გამოსხივება, რომელსაც უკავია სპექტრული არე ხილულსა და რენტგენის გამოსხივებას შორის ( $\lambda$ ტალღის სიგრძე 400 ნმ-იდან 10 ნმ-მდე). ულტრაიისფერი გამოსხივების მთელი არე პირობითად გაყოფილია ორ ნაწილად: ახლო ულტრაიისფერი გამოსხივება (400 – 200 ნმ) და შორეული, ანუ ვაკუუმური ულტრაიისფერი გამოსხივება (200 — 10 ნმ). ახლო ულტრაიისფერი გამოსხივება აღმოაჩინა გერმანელმა მეცნიერმა ნ. რიტერმა და ინგლისელმა მეცნიერმა უ. უოლასტონმა 1801 წელს ქლოროვან ვერცხლზე ამ გამოსხივების ფოტოქიმიური ზემოქმედების მიხედვით; ვაკუუმური ულტრაიისფერი გამოსხივება კი — გერმანელმა მეცნიერმა ვ. შუმანმა მისივე შექმნილი ფლუორიტული პრიზმიანი სპექტროგრაფისა და უჟელატინო ფოტოფირფიტების გამოყენებით (1885-1903).

ულტრაიისფერი გამოსხივების სპექტრი შეიძლება იყოს უწყგეტი, ზოლოვანი და ხაზოვანი იმისდა მიხედვით, თუ როგორი ბუნებისაა გამოსხივების წყარო. ხაზოვანი სპექტრები დამახასიათებელია ატომებისათვის იონებისა და მსუბუქი მოლეკულებისათვის (მაგალითად, ${\ce {H2}}$ ); მძიმე მოლეკულების გამოსხივების სპექტრებისათვის დამახასიათებელია ზოლები, რომლებიც განპირობებულია მოლეკულაში ელექტრონულ-რხევით-ბრუნვითი გადასვლებით. უწყვეტი სპექტრი მიიღება ელექტრონების დამუხრუჭებისა და რეკომბინაციის დროს.

ნივთიერების ოპტიკური თვისებები

სპექტრის ულტრაიისფერ არეში მნიშვნელოვნად განსხვავდება მათი ოპტიკურ თვისებებისაგან ხილულ არეში. ნივთიერებათა უმრავლესობა, რომლებიც გამჭვირვალეა ხილული სინათლისათვის, გაუმჭვირია ულტრაიისფერი სხივებისათვის. მაგალითად, ჩვეულებრივი მინა გაუმჭვირია $\lambda <320$ ნმ ულტრაიისფერი გამოსხივებთვის. გამჭვირვალობის ყველაზე შორეული ზღვარი აქვს ლითიუმის ფთორიდს (105 ნმ): იმ ტალღებისათვის, რომელთა $\lambda <105$ ნმ-ზე გამჭვირვალე მასალა არ არსებობს, აირისებრი ნივთიერებებიდან ყველაზე დიდი გამჭვირვალობა აქვს ინერტულ აირებს. მათ შორის ყველაზე მოკლეტალღიანი გამჭვირვალობის ზღვარი აქვს ჰელიუმს (50.4 ნმ). ჟანგბადით შთანთქმის გამო ჰაერი გაუმჭვირია, როცა $\lambda <185$ .

არეკვლის კოეფიციენტი ყველა მასალისათვის (მ. შ. ლითონებისათვისაც) მცირდება ტალღის სიგრძის შემცირებისას. $\lambda <80$ გმ-ის არეში ზოგიერთი მასალის (ოქროსი, პლატინის, ვოლფრამის, რადიუმისა და სხვა) არეკვლის კოეფიციენტი 10-30% შეადგენს. თუ $\lambda <40$ ნმ, მათი არეკვლის კოეფიციენტი ეცემა 1%-მდე და უფრო დაბლა.

ულტრაიისფერი გამოსხივების წყარო

3000K-მდე გახურებული მყარი სხეულების გამოსხივება მოიცავს ულტრაიისფერი გამოსხივების უწყვეტი სპექტრის მნიშვნელოვან ნაწილს და მისი ინტენსიურობა იზრდება ტემპერატურის გაზრდისას. უფრო მძლავრ ულტრაიისფერი გამოსხივებას იძლევა აირული განმუხტვის პლაზმა. ამასთან, განმუხტვის პირობების მიხედვით გამოსხივების სპექტრი შეიძლება იყოს უწყვეტი ან ხაზოვანი. ულტრაიისფერი გამოსხივების სხვადასხვა მიზნით გამოსაყენებლად მრეწველობა უშვებს ვერცხლისწყლიან, წყალბადიან, ქსენონიან და სხვა აირული განმუხტვის ნათურებს, რომელთაც ულტრაიისფერი გამოსხივებისთვის გამჭვირვალე მასალისაგნ დამზადებული სარკმელი აქვთ. უწყვეტი სპექტრის მქონე ინტენსიურ ულტრაიისფერი გამოსხივებას იძლევა სინქროტრონში აჩქარებული ელექტრონები (სინქროტრონული გამოსხივება). სპექტრის ულტრაიისფერი ნაწილისათვის დამუშავებულია ოპტიკური კვანტური გენერატორები. მინიმალური სიგრძის ტალღას (109.8 ნმ) იძლევა წყალბადიანი ლაზერი.

ულტრაიისფერი გამოსხივების ბუნებრივი წყაროებია მზე, ვარსკვლავები, ნისლეულები და სხვა კოსმოსური ობიექტები. დედამიწის ზედაპირს ულტრაიისფერი გამოსხივების მხოლოდ გრძელტალღიანი ნაწილი აღწევს ( $\lambda >290$ ნმ). უფრო მოკლეტალღიანი ულტრაიისფერი გამოსხივება შთაინთქმება ოზონის, ჟანგბადისა და ატმოსფეროს სხვა კომპონენტების მიერ 30-200 კმ სიმაღლეზე. გარდა ამისა, ვარსკვლავებისა და სხვა კოსმოსური ობიექტების ულტრაიისფერი გამოსხივება 91.2–20 ნმ ინტერვალში თითქმის მთლიანად შთაინთქმება ვარსკვლავთშორისი წყალბადის მიერ.

ულტრაიისფერი გამოსხივების მიმღები

ულტრაიისფერი გამოსხივების რეგისტრაციისათვის, როცა $\lambda >230$ ნმ, იყენებენ ჩვეულებრივ ფოტომასალებს: ფოტოელექტრულ მიმღებებს (ფოტოდიოდები, იონიზაციური კამერები, ფოტომამრავლებლები და სხვა), რომლებშიც გამოყენებულია ულტრაიისფერი გამოსხივების თვისება — გამოიწვიოს იონიზაცია და ფოტოეფექტი. ულტრაიისფერი გამოსხივების კვლევისას იყენებენ აგრეთვე სხვადასხვა მალუმინესცენცირებელ ნივთიერებებს, რომლებიც ულტრაიისფერ გამოსხივებას გარდაქმნიან ხილულ გამოსხივებად. ამ მოვლენის საფუძველზეა შექმნილი ისეთი ხელსაწყოები, რომელთა მეშვეობით შესაძლებელია ულტრაიისფერ სხივებში მიღებული გამოსახულება ხილული გახდეს.

ულტრაიისფერი გამოსხივების გამოყენება

გამოსხივების, შთანთქმისა და არეკვლის სპექტრების შესწავლა ულტრაიისფერი გამოსხივების დიაპაზონში იძლევა ატომების, იონების, მოლეკულებისა და მყარი სხეულის ელექტრონული სტრუქტურის განსაზღვრის საშუალებას. მზის, ვარსკვლავებისა და სხვა ულტრაიისფერი გამოსხივების სპექტრების ანალიზი გვაწვდის ინფორმაციას ამ ობიექტების გავარვარებულ არეებში მიმდინარე ფიზიკური პროცესების შესახებ. ულტრაიისფერ გამოსხივებას იყენებენ კრიმინალისტიკაში საღებავების იდენტურობის, საბუთების სინამდვილის დასადგენად. ხელოვნებათმცოდნეობაში ულტრაიისფერი გამოსხივება საშუალებას იძლევა აღმოჩენილ იქნეს სურათებზე რესტავრაციის თვალისათვის შეუმჩნეველი კვალი და ა. შ.

იხილეთ აგრეთვე

ლიტერატურა

ქართული საბჭოთა ენციკლოპედია, ტ. 10, თბ., 1986. — გვ. 139.
Hu, S; Ma, F; Collado-Mesa, F; Kirsner, R. S. (July 2004). „UV radiation, latitude, and melanoma in US Hispanics and blacks“. Arch. Dermatol. 140 (7): 819–824. doi:10.1001/archderm.140.7.819. PMID 15262692.
Hockberger, Philip E. (2002). „A History of Ultraviolet Photobiology for Humans, Animals and Microorganisms“ (– ^{Scholar search}). Photochemisty and Photobiology. 76 (6): 561–569. doi:10.1562/0031-8655(2002)076<0561:AHOUPF>2.0.CO;2. PMID 12511035.
Allen, Jeannie (6 September 2001). Ultraviolet Radiation: How it Affects Life on Earth, Earth Observatory. NASA, USA.