Ультрафиолетовое излучение

Ультрафиолетовое излучение – электромагнитное излучение, занимающее диапазон между видимым излучением и рентгеновским излучением. Коротковолновая часть ультрафиолета, излучаемого Солнцем, не достигает поверхности Земли. Из-за наличия озонового слоя в атмосфере Земли, поглощающего ультрафиолетовые лучи, спектр солнечного излучения вблизи поверхности Земли обрывается на длине волны 290 нм.

Ультрафиолетовый спектр разделяют на ультрафиолет-А (УФ-A) с длиной волны 315–400 нм, ультрафиолет-В (УФ-B) – 280–315 нм и ультрафиолет-С (УФ-С) – 100–280 нм, которые различаются по проникающей способности и биологическому воздействию на организм.

УФ-A не задерживается озоновым слоем и проходит роговой слой кожи. Под действием ультрафиолета в коже вырабатывается особый пигмент, интенсивно отражающий эту часть солнечного спектра. При этом кожа приобретает характерный оттенок, известный как загар. Спектральный максимум пигментации соответствует длине волны 340 нм. Оконное стекло практически не пропускает ультрафиолетовые лучи в диапазоне 310–340 нм и тем самым защищает кожу от загара.

Почти весь УФ-C и приблизительно 90% УФ-B поглощаются озоном, а также водяным паром, кислородом и углекислым газом при прохождении солнечного света через земную атмосферу.

На организм человека вредное влияние оказывает как недостаток ультрафиолетового излучения, так и его избыток. Воздействие на кожу больших доз УФ-излучения приводит к кожным заболеваниям. Повышенные дозы УФ-излучения воздействуют и на центральную нервную систему. Ультрафиолетовое излучение с длиной волны менее 0,32 мкм отрицательно влияет на сетчатку глаз, вызывая болезненные воспалительные процессы.

Недостаток УФ-лучей опасен для человека, так как эти лучи являются стимулятором основных биологических процессов организма. Наиболее выраженное проявление «ультрафиолетовой недостаточности» – авитаминоз, при котором нарушается фосфорно-кальциевый обмен и процесс костеобразования, а также происходит снижение работоспособности и защитных свойств организма от заболеваний. Подобные проявления характерны для осенне-зимнего периода при недостатке естественной ультрафиолетовой радиации («световое голодание»). Ультрафиолетовое излучение с длиной волны 0,28–0,2 мкм обладает способностью убивать микроорганизмы.

  • Задание №A5CF7E

На рисунке представлены спектры оптического пропускания синтетического кварцевого стекла Suprasil 300, оптического стекла BK 7 и обычного оконного стекла.

Согласно приведённым данным можно утверждать, что

    • 1)оконное стекло по сравнению с другими стеклами в наибольшей степени пропускает инфракрасное излучение
    • 2)очки с оптическими стеклами BK 7 полностью защищают глаза от ультрафиолета-А (УФ-A)
    • 3)кварцевое стекло Suprasil 300 пропускает все ультрафиолетовое излучение, достигающее поверхности Земли
    • 4)все стекла одинаково хорошо пропускают инфракрасную часть солнечного спектра
  • Задание №E79300

Для получения максимального бактерицидного эффекта целесообразно использовать

    • 1)ультрафиолет-А
    • 2)ультрафиолет-В
    • 3)ультрафиолет-С
    • 4)естественный ультрафиолет
  • Задание №FAE85D

Термин «световое голодание» связывают с

    • 1)недостаточной освещённостью в помещении
    • 2)недостаточным уровнем видимого излучения
    • 3)недостатком ультрафиолетового излучения с длиной волны менее 290 нм
    • 4)недостатком ультрафиолетового излучения с длиной волны более 290 нм

 

Лупа

Лупа – оптическая система (одна или несколько линз) с небольшим фокусным расстоянием (от 1 до 10 см), располагаемая между предметом и глазом, позволяющая простейшим образом увеличить угол, под которым виден предмет. Угол, под которым виден предмет, называют углом зрения (на рис. 1 это угол β).

Рис. 1

При рассматривании предмета «невооружённым» глазом для получения максимального угла зрения предмет нужно поместить на расстояние наилучшего видения d0. Угол зрения приблизительно равен: βhd0.

Рис. 2

Для нормального глаза расстояние наилучшего видения принимают равным 25 см. Для близорукого глаза, который не может видеть чётко далёкие объекты, это расстояние меньше 25 см, а для дальнозоркого ––больше 25 см.

При рассматривании малых предметов с помощью лупы его помещают вблизи фокальной плоскости лупы, между фокусом и лупой. Глаз при этом рассматривает не сам предмет, а его мнимое увеличенное изображение H, которое значительно удалено от лупы и глаза на значительное расстояние d (рис. 2). При приближении предмета к фокальной плоскости его изображение отодвигается в «бесконечность».

Угол зрения, под которым виден предмет, рассматриваемый через лупу, исходя из подобия треугольников (см. рис. 2), можно приблизительно считать равным: β′≈HdhF, где F – фокусное расстояние лупы.

Увеличением лупы Г называют отношение угла зрения, под которым видно изображение предмета в лупе, к углу зрения, под которым предмет виден «невооружённым» глазом с расстояния наилучшего видения: Г=ββ=d0F. Таким образом, увеличение лупы зависит не только от фокусного расстояния линзы, но и от особенностей глаза человека, который пользуется этой лупой.

Увеличение можно сделать очень большим, применяя короткофокусные линзы. Однако в этом случае появляются значительные аберрации (искажения). Для их устранения лупы с большим увеличением
(до 50) делают из двух или трёх линз. Однолинзовые лупы обычно делают с 2–4-кратным увеличением.

  • Задание №90A4FC

Одна и та же линза с фокусным расстоянием 10 см даст увеличение

    • 1)больше, чем 2,5, для близорукого глаза и меньше, чем 2,5, для дальнозоркого
    • 2)меньше, чем 2,5, для близорукого глаза и больше, чем 2,5, для дальнозоркого
    • 3)больше, чем 2,5, для близорукого глаза и равно 2,5 для нормального
    • 4)меньше, чем 2,5, для дальнозоркого глаза и равно 2,5 для нормального
  • Задание №B0B676

Где необходимо поместить предмет, чтобы при рассмотрении его через лупу его мнимое изображение находилось в бесконечности?

    • 1)в фокальной плоскости лупы
    • 2)между фокусом и двойным фокусом
    • 3)между фокусом и лупой
    • 4)за двойным фокусом

Задание №2E83A7

Лупа даёт изображение

  • 1)действительное увеличенное прямое
  • 2)мнимое уменьшенное перевёрнутое
  • 3)действительное уменьшенное перевёрнутое
  • 4)мнимое увеличенное прямое

 

Фотолюминесценция

Некоторые вещества при освещении электромагнитным излучением сами начинают светиться. Такое свечение, или люминесценция, отличается важной особенностью: свет люминесценции имеет иной спектральный состав, чем свет, вызвавший свечение. Наблюдения показывают, что свет люминесценции характеризуется большей длиной волны, чем возбуждающий свет. Например, если пучок фиолетового света направить на колбочку с раствором флюоресцеина, то освещённая жидкость начинает ярко люминесцировать зелёно-жёлтым светом.

Некоторые тела сохраняют способность светиться некоторое время после того, как освещение их прекратилось. Такое послесвечение может иметь различную длительность: от долей секунды до многих часов. Принято называть свечение, прекращающееся с освещением, флюоресценцией, а свечение, имеющее заметную длительность, фосфоресценцией.

Фосфоресцирующие кристаллические порошки используются для покрытия специальных экранов, сохраняющих своё свечение две-три минуты после освещения. Такие экраны светятся и под действием рентгеновских лучей.

Очень важное применение нашли фосфоресцирующие порошки при изготовлении ламп дневного света. В газоразрядных лампах, наполненных парами ртути, при прохождении электрического тока возникает ультрафиолетовое излучение. Советский физик С.И. Вавилов предложил покрывать внутреннюю поверхность таких ламп специально изготовленным фосфоресцирующим составом, дающим при облучении ультрафиолетом видимый свет. Подбирая состав фосфоресцирующего вещества, можно получить спектральный состав излучаемого света, максимально приближённый к спектральному составу дневного света.

Явление люминесценции характеризуется крайне высокой чувствительностью: достаточно иногда 10 – 10 г светящегося вещества, например в растворе, чтобы обнаружить это вещество по характерному свечению. Это свойство лежит в основе люминесцентного анализа, который позволяет обнаружить ничтожно малые примеси и судить о загрязнениях или процессах, приводящих к изменению исходного вещества.

  • Задание №9A22B1

Ткани человека содержат большое количество разнообразных природных флуорофоров, которые имеют различные спектральные области флуоресценции. На рисунке представлены спектры свечения основных флуорофоров биологических тканей и шкала электромагнитных волн.

Согласно приведённым данным пироксидин светится

    • 1)красным светом
    • 2)жёлтым светом
    • 3)зелёным светом
    • 4)фиолетовым светом
  • Задание №BE1B36

Два одинаковых кристалла, имеющих свойство фосфоресцировать в жёлтой части спектра, были предварительно освещены: первый красными лучами, второй синими лучами. Для какого из кристаллов можно будет наблюдать послесвечение? Ответ поясните.

  • Задание №DF5EFA

При исследовании пищевых продуктов люминесцентный метод можно использовать для установления порчи и фальсификации продуктов.
В таблице приведены показатели люминесценции жиров.

Вид жира Цвет люминесценции
Масло сливочное От бледно- до ярко-жёлтого
Маргарин сливочный Голубоватый
Маргарин «Экстра» Голубоватый
Сало растительное Интенсивно-голубой

Цвет люминесценции сливочного масла изменился с жёлто-зелёного на голубой. Это означает, что в сливочное масло могли добавить

    • 1)только маргарин сливочный
    • 2)только маргарин «Экстра»
    • 3)только сало растительное
    • 4)любой из указанных жиров