الجنس : العمر : 49 أعماق البحار التسجيل : 18/10/2011عدد المساهمات : 60
موضوع: .•°« الأشعة فوق البنفسجية UltraViolet rays »°•. الخميس 17 نوفمبر 2011, 7:03 pm
.•°« الأشعة فوق البنفسجية UltraViolet rays »°•.
جاءت تسمية الاشعة من الأصل اللاتيني لكلمة (ultra) وتعني (فوق) ، وكلمة(violet) تعني اللون ذو الأطوال الموجية الأقصر في الطيف المرئي ( البنفسجي) .
تدعى بعض الأطوال الموجية للأشعة فوق البنفسجية ( ultra- violet) بالطيف ( الضوء) الأسود ،لكونها غير مرئية بالعين البشرية ، وبعض أنواع الحيوانات ومن ضمنها طيور وزواحف وحشرات كالنحل يمكنها الرؤية باستخدام الأشعة فوق البنفسجية ( القريبة near ). والعديد من الطيور تمتلك زخارف نقوش على ريشها لايظهر بالعين المجردة ، بمعنى أنه لايمكن رؤيته إلا بالأشعة فوق البنفسجية (uv) ، وبعض أنواع الحيوانات لها (بول) يظهر بسهولة باستخدام أشعة (uv) و قد يكون من المستحيل رؤيته من خلال الضوء المرئي ، ومن جهة أخرى هناك العديد من النباتات - الخضار والفواكه والبذور تبرز وتقوى لدرجة كبيرة بتأثير هذه الاشعة مقارنة بالطيف المرئي .
تصنيف الأشعة فوق البنفسجية
الاشعة فوق البنفسجية هي أشعة كهرطيسية ذات أطوال موجية أقل طولا من الأشعة المرئية وأكثر طولا من الأشعة السينية (x- rays) يمكن تقسيم الأشعة فوق البنفسجية الى : -فوق البنفسجية القريبة ( near UV) وتأخذ المجال الطولي ( 380-200 نانومتر ) -فوق البنفسجية االبعيدة (far UV-vacuum, FUV) وتأخذ المجال الطولي ( 200-10 نانومتر ) . -فوق البنفسجية شديدة البعد (extreme UV - EUV ) وتأخذ المجال الطولي ( 31-1 نانومتر ) .
عند دراسة تأثير الأشعة فوق البنفسجية على الصحة الإنسان والبيئة بشكل عام ، فإنها تقسم إلى ثلاث تصنيفات رئيسية وهي :
-المجال UVA : ويحدد بالأطوال الموجية ( 380-315 نانومتر ) و تدعى أيضا بالأمواج الطويلة ( الضوء الأسود blacklight). -المجال UVB :ويحدد بالأطوال الموجية (315-280 نانومتر ) و تدعى أيضا بالأمواج المتوسطة . -المجال UVC :ويحدد بالأطوال الموجية الأصغر من (280 نانومتر ) و تدعى أيضا بالأمواج القصيرة أو( germicidal). *تصدر الشمس التي تعد مصدر الأشعة الكهرطيسي الرئيسي على كوكبنا الأشعة فوق البنفسجية وفق ثلاث حزم (مجالات محددة من الأطوال الموجية ) وهي تدعى بالحزمة أو النطاق UVA و الحزمةUVB والحزمة UVC ، ولكن وبسبب عملية امتصاص التي تقوم بها طبقة الأوزون في الغلاف الجوي ، فإن 99% من الأشعة فوق البنفسجية التي تصل الى الأرض تقع فقط ضمن الحزمة UVA .
في ثمانينيات القرن التاسع عشر ادرك العالم البريطاني هارتلي ان الشكل ثلاثي الذرات للأوكسجين والمعروف بالاوزون O3 له بالضبط خصائص امتصاص الضوء ذي الاطوال الموجية التي لا تصل الي الارض بتاتاً. وكان علي حق إذا استنتج ان الاوزون الموجود في طبقات الجو العليا هو المركب الذي يحول دون وصول الاشعة فوق البنفسجية الاقصر طولا من 290 نانو مترا والعالية الطاقة الي سطح الكوكب الارض. وهذا معناه أن الاشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس الينا وفيرة وغزيرة فقط بالاطوال الموجية القريبة من 290 نانو مترا (النانو متر يساوي واحد بالبليون من المتر او ان المتر اكبر من هذه الوحدة بمقدار الف مليون مرة) ، أما الاشعة فوق البنفسجية ذات الاطوال الموجية الاقصر من 290 نانو مترا فانها لا تصل الينا مطلقا.. لحسن الحظ ففي وصولها هلاك الحياة علي سطح الارض ولسوف نري لاحقا دور غازي الاوكسجين والاوزون في حجب هذا النوع من الاشعاعات عالية الطاقة بامتصاصها والتحول بالتفاعلات الكيميائية من شكل الي اخر. اما العين البشرية فانها تري الامواج التي تتراوح اطوالها بين 400 نانو مترا (اللون البنفسجي) و760 نانو مترا (اللون الأحمر).
لقد ادرك العلماء أخيراً ان غياب الاشعة التي طول موجاتها اقل من 290 نانو مترا ليس بخاصية مميزة للشمس والنجوم (حيث تكشف عن نفس الظاهرة) لكنه خاصية يتميز بها الجو المحيط بالارض، حيث يتعين علي الضوء ان يخترق هذا الغلاف المحيط قبل وصوله الي سطح الارض.
اكتشاف الأشعة فوق البنفسجية
مباشرة بعد اكتشاف الأشعة تحت الحمراء ، بدأ العالم الألماني جون وليم ريتر بالبحث عن الأشعة المناظرة للأشعة تحت الحمراء في الطيف الكهرومغناطيسي ، أي الأطوال الموجية الاقصر من اللون البنفسجي . في العام 1801م، وباستخدام كلوريد الفضة المادة الكيميائية ذات حساسية عالية للضوء اكتشف وجود نوع من الأشعة غير المرئية في النطاق دون اللون البنفسجي ، سماها الأشعة الكيميائية . ومن خلال تجربته العلمية التي قام فيها باستخدام موشور لتحليل ضوء الشمس إلى ألوانه الاساسية وتعريض كل لون على عينة من الكلوريد ، لاحظ ان الضوء الأحمر يحدث تأثير طفيف للكلوريد ولكن الضوء ذو اللون البنفسجي سبب في تغير لون الكلوريد ليصبح أكثر سواداً.
في ذلك الوقت كان عناك العديد من العلماء بمن فيهم ريتر , توصلوا إلى أن الطيف الكهرومغناطيسي يتألف من ثلاث مجالات : نطاق مولد للحرارة ( الأشعة تحت الحمراء) ، نطاق الرؤية ( الضوء المرئي ) ، و نطاق الأشعة فوق البنفسجية . البنية الرئيسية للمجالات المختلفة من الطيف الكهرطيسي لم تكن مفهومة أو معروفة حتى عام 1842 م ، بعد أن أثمرت جهود كل من ( ماكدونيا ميللوني - أليكساندر إدموند بيكويريل ) وآخرون معهم . وخلال تلك الفترة كانت الأشعة فوق البنفسجية تدعى أيضاً بــ (الأشعة الأكتينيكية ) .
آثار استخدام الأشعة فوق البنفسجية على الصحة
أكدت التجارب العلمية أن للموجات الكهرومغناطيسية أن شرائح الضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية وتحت الحمراء تأثيرات بيولوجية ضارة عند امتصاص الانسجة البشرية بشكل خاص وكافة الأنسجة الحية بشكل عام بقدر كبير من طاقاتها، وتاتي أنسجة الجلد والعين البشرية في المقام الأول.
1-تأثير الأشعة فوق البنفسجية على الجلد
عند سقوط اشعة الطيف بانواعها المختلفة –المرئية وتحت الحمراء وفوق البنفسجية – يمتص الجزء الاكبر من طاقة الحزمة فى الطبقة السطحية للجلد وتتحول الطاقة الممتصة الى طاقة حرارية . ونظرا للتوصيلية الحرارية الرديئة للجلد بسبب افتقاره للاوعية الدموية ووجود طبقة دهنية عازلة تحته يكون تبدد الطاقة الحرارية المودعة فى الجلد بطيئا مما يؤدى الى ارتفاع درجة الحرارة فى الموضع المتعرض للحزمة الى درجة عالية نسبيا . ويؤدى ارتفاع درجة حرارة الجلد الى تبخر الماء المحدود الموجود فى انسجته والى فقد بروتين الجلد لخصائصه . وعند زيادة درجة الحرارة يمكن ان يحدث التهاب الجلد فى الموقع المتعرض للحزمة ، بل قد يتفحم . وتعتمد درجة الضرر فى الجلد المتعرض – بسبب ارتفاع درجة حرارته – على طول موجة الحزمة ، ومدة التعرض ،وكذلك على درجة التلون (اى الخصاب)
2- تأثير الأشعة فوق البنفسجية على العين
تمثل العين البشرية العضو الأكثر تأثيراً بالأشعة ال ولفهم آلية تأثر العين بهذه الأشعة ينبغي معرفة تركيب العين ومسار حزمة الأشعة فيها والانسجة الاكثر تعرضاً للتلف تبعا للطول الموجى للحزمة الساقطة فعند سقوط حزمة الأشعه على قرنية العين تقوم القرنية بتجميع( اى بتركيز) حزمة الضوء التى تمر عبر كل من عدسة العين والسائل المائى الشفاف للعين والسائل الزجاجى حتى تسقط الحزمة فى شكل نقطة صغيرة للغاية قرب الشبكية . عدسة العين عبارة عن نسيج شفاف وعائى مغلق بغلاف عضلى يتحكم فى تكور سطحىَ العدسة حتى يمكن العدسة من تكييف الصورة على الشبكية .يعيق هذا الغلاف تبديد الطاقة الحرارية بالكفاءة المطلوبة عند امتصاصها فى العدسة وتقوم عدسة العين بدورها بتكييف تركيز الحزمة بحيث تتكون الصورة او النقطة الصغيرة على الشبكية .واثناء مرور حزمة الطيف يمتص كل عضو من هذه الاعضاء جزء من طاقة الحزمة وتعتمد الطاقة الممتصة فى كل عضو على الطول الموجى للحزمة ويبين الشكل العلاقة بين نسبة الضوء الذى ينفذ خلال القرنية والعدسسة والسائل المائى والزجاجى للعين –يصل الى الشبكية وبين الطول الموجى لهذا الضوء.ويتضح من هذا الشكل ان الاشعة فوق البنفسجية التى يقل طولها الموجى عن 400نانومتر تكاد لا تنفذ الى الشبكية وأنما تمتص فى الاعضاء الامامية للعين وهى القرنية والعدسة .
اما الاشعة المرئية (التى تقع بين 450 و750 نانوميتر )وكذلك الاشعة تحت الحمراء القريبة _ لا يزيد طولها الموجى على 1200 نانوميتر _فانها تنفذ الى الشبكية دون حدوث امتصاص محسوس لطاقتها فى الاعضاء الاخرى واما الاشعة تحت الحمراء التى يزيد طولها الموجى عن 1200 نانوميتر فيمتص الجزء الاكبر من طاقتها فى الاعضاء الأمامية وخاصة القرنية والعدسة ولا يصل إلى الشبكية سوى جزء يسير من طاقتها. لذلك يمثل الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء القريبة حتى حوالي 1200 نانومتر أكبر المخاطر على الشبكية نظراً لإنتقال النسبة الأعظم من طاقة هذا الضوء إلى الشبكية أما بالنسبة للأشعة الفوق بنفسجية والأشعة تحت الحمراء البعيدة يزيد طولها الموجي على 1200 نانومتر فتسبب أكبر المخاطر على العدسة نظراً لإمتصاصها معظم الطاقة.
وعن تأثير الأشعة فوق البنفسجية على العيون بينت الدراسات الحديثة ان التعرض لفترات طويلة لأشعة الشمس قد يؤدي الى نشوء الماء الابيض بالعين. حيث قد ثبت ان التعرض الطويل للأشعة فوق البنفسجية يسهم في تكوين مرض المياه البيضاء ومرض الضمور البقعي خاصة لدى كبار السن.
موضوع: .•°« الأشعة فوق البنفسجية UltraViolet rays »°•. 
الخميس 17 نوفمبر 2011, 7:03 pm
