| 8695912 9216 5224 943 1а прозрачности к-рых определяется величиной их ионизационного потенциала. Самую коротковолновую границу прозрачности имеет гелий - 50,4 нм. Воздух непрозрачен практически при Л< < 185 нм из-за поглощения кислородом.
Коэфф. отражения всех материалов (в т. ч. металлов) уменьшается с уменьшением длины волны излучения. Напр., коэфф. отражения свеженапылённого алюминия, одного из лучших материалов для отражающих покрытий в видимой области спектра, резко уменьшается при Л<90 нм (рис. 1). Отражение алюминия значительно уменьшается также вследствие окисления поверхности.
[2633-6.jpg]
Рис. 1. Зависимость коэффициента отражения r слоя алюминия от длины волны X, измеренная сразу после напыления в ультравысоком вакууме (1) и после хранения на открытом воздухе в течение года (2).
Для защиты поверхности алюминия от окисления применяются покрытия из фтористого лития или фтористого магния. В области Л <80 нм нек-рые материалы имеют коэфф. отражения 10-30% (золото, платина, радий, вольфрам и др.), однако при Л<40 нм и их коэфф. отражения снижается до 1% и меньше. Источники У. и. Излучение накалённых до 3000 К твёрдых тел содержит заметную долю У. и. непрерывного спектра, интенсивность к-рого растёт с увеличением темп-ры. Более мощное У. и. испускает плазма газового разряда. При этом в зависимости от разрядных условий и рабочего вещества может испускаться как непрерывный, так и линейча-тый спектр. Для различных применений У. и. пром-сть выпускает ртутные, водородные, ксеноновыс и др. газоразрядные лампы, окна к-рых (либо целиком колбы) изготовляют из прозрачных для У. и. материалов (чаще из кварца). Любая высокотемпературная плазма (плазма электрич. искр и дуг, плазма, образующаяся при фокусировке мощного лазерного излучения в газах или на поверхности твёрдых тел, и т. д.) является мощным источником У. и. Интенсивное У. и. непрерывного спектра испускают электроны, ускоренные в синхротроне (синхротронное излучение). Для ультрафиолетовой области спектра разработаны также оптич. квантовые генераторы (лазеры). Наименьшую длину волны имеет водородный лазер (109,8 нм).
Естеств. источники У. и.- Солнце, звёзды, туманности и др. космич. объекты. Однако лишь длинноволновая часть У. и. (Л>290 нм) достигает земной поверхности. Более коротковолновое У. и. поглощается озоном, кислородом и др. компонентами атмосферы на выс. 30-200 км от поверхности Земли, что играет большую роль в атм. процессах. У. и. звёзд и др. космич. тел, кроме поглощения в земной атмосфере, в интервале 91,2-20 км практически полностью поглощается межзвёздным водородом.
Приёмники У. и. Для регистрации У. и. при Л>230 нм используются обычные фотоматериалы. В более коротковолновой области к нему чувствительны спец. маложелатиновые фотослои. Применяются фо-тоэлектрич. приёмники, использующие способность У. и. вызывать ионизацию и фотоэффект: фотодиоды, ионизационные камеры, счётчики фотонов, фотоумножители и др. Разработан также особый вид фотоумножителей - каналовые электронные умножители, позволяющие создавать микроканаловые пластины. В таких пластинах каждая ячейка является каналовым электронным умножителем размером до 10 мкм. Микроканаловые пластины позволяют получать фотоэлект-рич. изображения в У. и. и объединяют преимущества фотографич. и фото-электрич. методов регистрации излучения. При исследовании У. и. также используют различные люминесцирующие вещества, преобразующие У. и. в видимое. На этой основе созданы приборы для визуализации изображений в У. и.
Применение У. и. Изучение спектров испускания, поглощения и отражения в УФ-области позволяет определять электронную структуру атомов, ионов, молекул, а также твёрдых тел. УФ-спектры Солнца, звёзд и др. несут информацию о физич. процессах, происходящих в горячих областях этих космич. объектов (см. Ультрафиолетовая спектроскопия, Вакуумная спектроскопия). На фотоэффекте, вызываемом У. и., основана фотоэлектронная спектроскопия. У. и. может нарушать хим. связи в молекулах, в результате чего могут происходить различные хим. реакции (окисление, восстановление, разложение, полимеризация и т. д., см. Фотохимия). Люминесценция под действием У. и. используется при создании люминесцентных ламп, светящихся красок, в люминесцентном анализе и люминесцентной дефектоскопии. У. и. применяется в криминалистике для установления идентичности красителей, подлинности документов и т. п. В искусствоведении У. и. позволяет обнаружить на картинах не видимые глазом следы реставраций (рис. 2). Способность мн. веществ к избирательному поглощению У. и. используется для обнаружения в атмосфере вредных примесей, а также в ультрафиолетовой микроскопии.
Лит.: Мейер А., Зейтц Э., Ультрафиолетовое излучение, пер. с нем., М., 1952; Лазарев Д. Н., Ультрафиолетовая радиация и ее применение, Л.-М., 1950; S а т s о n I. A. R., Techniques of vacuum ultraviolet spectroscopy, N. Y. - L. -Sydney, [1967]; 3 а й д е л ь А. Н., Ш р ей д е р Е. Я., Спектроскопия вакуумного ультрафиолета, М., 1967; Столяров К. П., Химический анализ в ультрафиолетовых лучах, М. -Л., 1965; Бейкер А., Беттеридж Д., Фотоэлектронная спектроскопия, пер, с англ., М., 1975. А. Н. Рябцев.
Биологическое действие У. и. При действии на живые организмы У. и. поглощается верхними слоями тканей растений или кожи человека и животных. В основе биол. действия У. и. лежат химич. изменения молекул биополимеров. Эти изменения вызываются как непосредственным поглощением ими квантов излучения, так и (в меньшей степени) образующимися при облучении радикалами воды и др. низкомолекулярных соединений.
На человека и животных малые дозы У. и. оказывают благотворное действие - способствуют образованию витаминов группы D (см. Кальциферолы), улучшают иммунобиологические свойства организма. Характерной реакцией кожи на У. и. является специфич. покраснение - эритема (макс. эритемным действием обладает У. и. с Л = 296,7 нм и Л = 253,7 нм), к-рая обычно переходит в защитную пигментацию (загар). Большие дозы У. и. могут вызывать повреждения глаз (фотоофтальмию) и ожог кожи. Частые и чрезмерные дозы У. и. в нек-рых случаях могут оказывать канцерогенное действие на кожу.
В растениях У. и. изменяет активность ферментов и гормонов, влияет на синтез пигментов, интенсивность фотосинтеза и фотопериодич. реакции. Не установлено, полезны ли и тем более необходимы ли для прорастания семян, развития проростков и нормальной жизнедеятельности высших растений малые дозы У. и. Большие дозы У. и., несомненно, неблагоприятны для растений, о чём свидетельствуют и существующие у них защитные приспособления (напр., накопление определённых пигментов, клеточные механизмы восстановления от повреждений ).
На микроорганизмы и культивируемые клетки высших животных и растений У. и. оказывает губительное и мутагенное действие (наиболее эффективно У. и. с X в пределах 280-240 нм).
Рис. 3. Спектры действия ультрафиолетового излучения на некоторые биологические объекты: А - возникновение мутаций в пыльцевых зёрнах кукурузы (кружки) и спектр поглощения нуклеиновых кислот (сплошная кривая); Б - иммобилизация (прекращение движения) парамеций (кружки) и спектр поглощения альбумина (сплошная кривая).
[2633-7.jpg]
Обычно спектр летального и мутагенного действия У. и. примерно совпадает со спектром поглощения нуклеиновых кислот - ДНК и РНК (рис. 3,А), в нек-рых случаях спектр биол. действия близок к спектру поглощения белков (рис. 3,Б). Осн. роль в действии У. и. на клетки принадлежит, по-видимому, химич. изменениям ДНК: входящие в её состав пири-мидиновые основания (гл. обр. тимин) при поглощении квантов У. и. образуют димеры, к-рые препятствуют нормальному удвоению (репликации) ДНК при подготовке клетки к делению. Это может приводить к гибели клеток или изменению их наследств. свойств (мутациям). Определённое значение в летальном действии У. и. на клетки имеют также повреждение биол. мембран и нарушение синтеза различных компонентов мембран и клеточной оболочки.
Большинство живых клеток может восстанавливаться от вызываемых У. и. повреждений благодаря наличию у них систем репарации. Способность восстанавливаться от повреждений, вызываемых У. и., возникла, вероятно, на ранних этапах эволюции и играла важную роль в выживании первичных организмов, подвергавшихся интенсивному солнечному ультрафиолетовому облучению.
По чувствительности к У. и. биол. объекты различаются очень сильно. Напр., доза У. и., вызывающая гибель 90% клеток, для разных штаммов кишечной палочки равна 10, 100 и 800 эрг/мм2, а для бактерий Micrococcus radiodurans- 7000 эрг/мм2 (рис. 4, А и Б).
[2633-8.jpg]
Рис. 4. Зависимость выживаемости разных бактерий от дозы ультрафиолетового излучения: А - кишечная палочка, длина волны 253,7 нм; 1,2 - мутантные штаммы; 3 - дикий тип; Б - М. гадио-durans, длина волны 265,2 нм.
Чувствительность клеток к У. и. в большой степени зависит также от их физиол. состояния и условий культивирования до и после облучения (темп-pa, состав питательной среды и др.). Сильно влияют на чувств |
