Η ακτινοβολία που προέρχεται από τον ήλιο και φτάνει στον πλανήτη μας αποτελείται από 3 περιοχές:
Την υπεριώδη, την ορατή και την υπέρυθρη.
Η ορατή αντιστοιχεί στο ορατό μέρος του φάσματος και περιλαμβάνει όλα τα χρώματα που αντιλαμβανόμαστε.
Η υπέρυθρη είναι αόρατη ακτινοβολία που προκαλεί άνοδο της θερμοκρασίας αλλά δεν προκαλεί φωτοχημικές αντιδράσεις.
Η υπεριώδης ακτινοβολία (UV) αποτελεί ένα είδος μη ιοντίζουσας ακτινοβολίας και είναι ικανή να προκαλέσει ηλεκτρικές, χημικές και θερμικές επιδράσεις στους οργανισμούς.
Βρίσκεται ανάμεσα από τις ακτίνες-Χ και την ορατή περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.
Η ενέργεια των φωτονίων αυτών κυμαίνεται από 310 eV (12.000 kBT) έως 3,1 eV (120 kBT).
Οι ακτίνες UV είναι ισχυρότερες μεταξύ 10 π.μ και 4 μ.μ. ιδιαίτερα κατά τους ανοιξιάτικους και καλοκαιρινούς μήνες.
Η ένταση της υπεριώδους ακτινοβολίας είναι ισχυρότερη σε περιοχές οι οποίες βρίσκονται πιο κοντά στην Ισημερινό καθώς και σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο.
Με βάση την αλληλεπίδραση μήκους κύματος υπεριώδους ακτινοβολίας με βιολογικά συστήματα, το φάσμα UV διαιρείται σε τρεις υποπεριοχές που είναι:
Η UVA με μήκη κύματος 315-400nm
H UVB με μήκη κύματος περίπου 280-315nm
H UVC με μήκη κύματος περίπου 100-280nm
Οι περιοχές αυτές διαφέρουν στη βιολογική τους δραστηριότητα και στο βαθμό στον οποίο μπορούν να διεισδύσουν στο δέρμα.
Όσο μικρότερο είναι το μήκος κύματος, τόσο πιο επιβλαβής είναι η υπεριώδης ακτινοβολία. Ωστόσο, η βραχύτερη ακτινοβολία UV είναι λιγότερο ικανή να διεισδύσει στον οργανισμό.
UVA ακτινοβολία
Το σχετικά ευρύ μήκος κύματος της UVA αντιστοιχεί περίπου στο 95% της υπεριώδους ακτινοβολίας που φτάνει στην επιφάνεια της Γης.
Μπορεί να διεισδύσει στα βαθύτερα στρώματα του δέρματος και είναι υπεύθυνη για τη γήρανσή του καθώς και για το άμεσο αποτέλεσμα μαυρίσματος. Η UVA μπορεί επίσης να ενισχύσει την
ανάπτυξη δερματικών καρκίνων.
UVB ακτινοβολία
Η UVB μεσαίου μήκους κύματος είναι βιολογικά πολύ δραστικό, όμως δεν μπορεί να διεισδύσει πέρα από τα επιφανειακά στρώματα του δέρματος. Ευθύνεται για τις σοβαρότερες επιδράσεις της υπεριώδους ακτινοβολίας στην υγεία του ανθρώπου, όπως είναι το ερύθημα, ο καταρράκτης και ο καρκίνος του δέρματος.
UVC ακτινοβολία
Τέλος η περιοχή UVC του φάσματος είναι ο πιο επιβλαβής τύπος υπεριώδους ακτινοβολίας. Ωστόσο φιλτράρεται πλήρως από το στρώμα του όζοντος στηνατμόσφαιρα και δεν φτάνει στην επιφάνεια της Γης.
https://myweb.uoi.gr/nkourkou/data/uploads/bsc_theses/m_varaka_bsc_thesis.pdf
“Ηλιοθεραπεία και Κβαντική”
Όλοι γνωρίζουμε ότι μαυρίζουμε όταν εκτεθούμε σε υπεριώδες φως, αλλά όχι σε ορατό και, πολύ περισσότερο, σε υπέρυθρο. Το οποίο σημαίνει, βεβαίως, ότι οι χημικές αντιδράσεις που προκαλούν το μαύρισμα ενεργοποιούνται μόνο όταν η συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας υπερβεί μια ορισμένη τιμή. Η ερμηνεία του φαινομένου αυτού είναι ίδια με την ερμηνεία του φωτοηλεκτρικού φαινομένου.
Η υπόθεση του Αϊνστάιν για την ερμηνεία του φωτοηλεκτρικού φαινομένου:
«Το ηλεκτρομαγνητικό κύμα αποτελείται από φωτόνια ενέργειας E=hf, όπου h η σταθερά του Planck και f η συχνότητα του κύματος»
Για να συμβεί μια χημική αντίδραση πρέπει να δοθεί στα αντιδρώντα μόρια μια ελάχιστη χαρακτηριστική ενέργεια.
Αν η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία είχε τον συνεχή χαρακτήρα που της αποδίδει η κλασική φυσική, τότε η απαιτούμενη ενέργεια θα μπορούσε να απορροφηθεί σιγά-σιγά και επομένως η αντίδραση θα συνέβαινε ανεξάρτητα από την συχνότητα του προσπίπτοντος φωτός. Σε έναν τέτοιο κόσμο ακόμα και τα ραδιοφωνικά κύματα θα είχαν χημική δραστικότητα. Δηλαδή θα μαυρίζαμε ακόμα και δίπλα σε μια ραδιοφωνική κεραία!
Το ότι τέτοια αλλόκοτα δεν συμβαίνουν, δείχνει πολύ καθαρά ότι η χημική δράση του φωτός έχει κβαντικό χαρακτήρα. Η απαιτούμενη ελάχιστη ενέργεια W προσλαμβάνεται σε μια μοναδική δόση με την απορρόφηση ενός φωτονίου.
Έτσι, αν η φωτεινή συχνότητα f είναι μικρότερη από την τιμή fmin=W/h, τότε η αντίδραση δεν πρόκειται να συμβεί, όσο μεγάλη κι αν είναι η φωτεινή ένταση.
Και είναι ευτύχημα ότι έτσι έχουν τα πράγματα. Γιατί αλλιώτικα … δεν θα υπήρχαμε!
Χωρίς την κβάντωση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, τα ηλεκτρόνια των ατόμων και των μορίων θα απορροφούσαν συνεχώς ενέργεια από το φως οποιασδήποτε συχνότητας, με αναπόφευκτο τέλος την πλήρη διάλυση της ύλης.
Σε έναν τέτοιο κόσμο η ύπαρξη σταθερών ατομικομοριακών δομών θα ήταν απολύτως αδύνατη. Διαπιστώνουμε δηλαδή, ότι η κβάντωση του φωτός δεν είναι ένα καπρίτσιο της φύσης αλλά μια αναγκαιότητα συνυφασμένη – ούτε λίγο ούτε πολύ – με την ίδια την ύπαρξή μας.