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自從1802年,物理學(xué)家理特(Ritte)發(fā)現紫外線(xiàn)至今已有近200年的歷史了,但是人類(lèi)制造第一只紫外線(xiàn)燈管還是20世紀30年代的事,而真正能付諸實(shí)用的新型紫外線(xiàn)光源更是在60年代后才出現的,可見(jiàn)紫外線(xiàn)技術(shù)發(fā)展比較晚。近十年來(lái),隨著(zhù)新型紫外線(xiàn)光源的出現,紫外線(xiàn)技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。目前正深入到國民經(jīng)濟的許多部門(mén),發(fā)揮著(zhù)重要的作用。
一、紫外線(xiàn)的基本性質(zhì)
紫外線(xiàn)一般是指波長(cháng)在400~180納米之間的電磁輻射線(xiàn)。它有以下幾個(gè)特點(diǎn):
1、波動(dòng)性:紫外線(xiàn)和可見(jiàn)光一樣是一種包含著(zhù)各種波長(cháng)、相位、振幅的光,具有光的干涉、衍射、色散等現象,屬于“非相于性光”。紫外線(xiàn)也延直線(xiàn)傳播,遵守光的反射定律、折射定律和透鏡成像原理。
2、量子性:紫外線(xiàn)是由許多光量子組成的,每個(gè)光量子都具有一定的能量,不同波長(cháng)的光量子的能量不同。紫外線(xiàn)的光量子能量比可見(jiàn)光的光量子能量大。
二、紫外線(xiàn)技術(shù)的應用
(一)熒光效應:由于紫外線(xiàn)光量子具有較大的能量,所以當紫外線(xiàn)照射到很多物質(zhì)上時(shí)使分子受激而發(fā)射熒光。這些物質(zhì)輻射熒光的現象就稱(chēng)為紫外線(xiàn)的熒光效應。紫外線(xiàn)的熒光效應是一種光致發(fā)光。當紫外線(xiàn)照射到某些物質(zhì)時(shí),這些物質(zhì)有選擇的吸收后,發(fā)射出不同波長(cháng)和不同強度的可見(jiàn)光來(lái)。當紫外線(xiàn)停止照射后,熒光也隨之消失。實(shí)際上,當紫外線(xiàn)照射到熒光物質(zhì)上時(shí),會(huì )發(fā)生3種情況:一部分紫外線(xiàn)被反射,一部分被熒光物質(zhì)吸收,另一部分透射出去。其中,只有被熒光物質(zhì)吸收的這部分紫外線(xiàn)才對發(fā)光起作用:當熒光物質(zhì)吸收了紫外線(xiàn)后,內部的分子會(huì )發(fā)生能量狀態(tài)的變化,在不同能級間躍遷,發(fā)射出熒光:
物質(zhì)表面發(fā)射的熒光能反映該物質(zhì)的特性,憑此可對該物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析。
1、熒光探傷,在機械制造工業(yè)中,以前對零部件的探傷常采用超聲波X光等方法,但都不如用熒光法簡(jiǎn)便。熒光探傷就是把被檢測的零件在熒光物質(zhì)的溶液中浸泡一定時(shí)間,取出后用毛刷把零件表面的熒光物質(zhì)刷掉。由于浸入零件裂縫中的熒光物質(zhì)不可能被刷掉,經(jīng)過(guò)這樣處理的零件放入暗室里,用不透明玻殼的紫外線(xiàn)高壓汞燈照射零件表面,殘存在裂縫內部的熒光物質(zhì)將發(fā)射出熒光來(lái),這樣就可以找出有傷痕的零件。
2、光舞臺特技:舞臺特技的做法是用熒光粉涂畫(huà)成相應的圖形,然后用相應的紫外線(xiàn)光源照射其畫(huà)面,在黑暗的舞臺上呈現出各種夜景,如星辰、月亮、燈光、城市夜景和碼頭燈光等等。使觀(guān)眾有身臨其境的感覺(jué),舞臺效果逼真。
3、其他應用:在刑事偵查上用熒光分析血清蛋白和血漿酶,可以查出人種、性別、年齡等重要線(xiàn)索,尸體內殘存的一些毒品、藥品用熒光分析可查出品種和含量,根據傷口也可查出所用兇器;另外,借助熒光分析可以辨別文件、紙幣、證件、郵票歷史文物和書(shū)畫(huà)的真偽。
(二)光電效應:當紫外線(xiàn)照射到金屬的表面時(shí),金屬內部的自由電子會(huì )逸出金屬表面,這種紫外線(xiàn)的光致電子發(fā)射構成了紫外線(xiàn)光電效應的一部分。紫外線(xiàn)的光電效應是光能轉化為電能的一種方式。光電效應分為外光電效應、內光電效應和光生伏特效應。紫外線(xiàn)照射能產(chǎn)生光電效應的材料除了金屬、半導體外,還有某些氣體和一些化學(xué)物質(zhì),人與動(dòng)植物被照射后也能產(chǎn)生光電效應。
人體的光電效應在人體內產(chǎn)生許多活性因子。因為生物體內每一個(gè)細胞都是一個(gè)微電池,在細胞內外有一定的電勢差。當紫外線(xiàn)照射細胞后,產(chǎn)生光電效應,使細胞變?yōu)榛钚砸蜃?。這些活性因子是治療某些疾病的重要因素。而動(dòng)植物的光電效應,更直接影響到動(dòng)植物的生長(cháng)過(guò)程。氣體的光電效應主要應用是制造“空氣罐頭”。所謂“空氣罐頭”就是氣體的負離子。當短波紫外線(xiàn)照射到空氣中的某些氣體分子或原子時(shí),使氣體分子或原子中的電子逸出,逸出后的電子附著(zhù)在其他氣體分子上,使氣體分子變?yōu)樨撾x子。負離子能使人健康長(cháng)壽,還能醫治一些疾病。被稱(chēng)為“空氣維生素”。
G13燈頭 | 燈管示意圖 |
燈管接線(xiàn)圖 |
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