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光辐射

一般按辐射波长及人眼的生理视觉效应将光辐射分成三部分:紫外辐射可见光红外辐射。一般在可见到紫外波段波长用nm、在红外波段波长用mm表示。波数的单位习惯用cm-1。

以电磁波形式或粒子(光子)形式传播的能量,它们可以用光学元件反射、成像或色散,这种能量及其传播过程称为光辐射。

一般认为其波长在10nm~1mm,或频率在3´1016Hz~3´1011Hz范围内。

近年来的光生物学研究表明,光辐射与人类健康息息相关,不管是紫外光可见光红外光,在照射适当的情况下,都能对人体的生理产生积极的影响。然而,当照射不足或者照射过度的情况下,光辐射带来的影响要么是可以忽略的,要么就存在潜在危害。

一、紫外危害

紫外辐射是指波长范围在100nm400nm的光辐射,一般把100nm280nm称作UVC,把280nm315nm称作UVB,把315nm400nm称作UVA。其中100nm200nm的紫外辐射被大气吸收,对人类没有影响,被称为真空紫外,因此对人类有影响主要是200nm400nm的紫外辐射。

因为紫外线的波长最微不足道,能量最高,紫外辐射的危害最烈的光辐射,所以一直是光生物学所关心的主要对象。紫外线于1801年被J.W.Ritter发现,1877年人们第一次观察到了紫外线对生命系统的效应,当时Downes和Blunt报道了细菌的钝化。在1928年是第二个里程碑,当时Gates发现,对杀死细菌而言不同波长辐射的相对效率(即致死的作用光谱)平行于核酸碱基吸收光谱

研究表明,紫外线的有害效应主要是由于紫外线对脱氧核糖核酸(DNA)的作用造成的。最有害的效应是细胞致死,其它的效应则包括致突、致癌、干扰DNA、核糖核酸(RNA)和蛋白质的合成、细胞分裂的延迟、以及在通透性和能动性上的变化等。

就目前所知,紫外线对人体的有益效应极少(如促进人的皮肤中产生维生素D),但是紫外线能够造成的危害却很多。紫外线对眼睛的危害主要有:光致角膜炎、光致结膜炎、白内障等。紫外线对面皮肤的危害主要有:红斑(短期效应)、皮肤癌(长期效应)。

二、蓝光危害

随着时间推移,指褐质在视网膜色素上皮细胞的积聚将使视网膜更容易受到长时间光照的损伤。研究表明,对由于遗传、营养、环境、习惯、年龄等因素而有上述视网膜斑点问题的人群,蓝光特别有害。尽管波长较短的UVAUVB被角膜和晶状体吸收,但是研究发现,紫外到蓝光波段的光辐射都能造成此类危害。

三、可见与红外危害

电磁波可见部分的波长范围约在380nm到780nm之间,在这个范围内的各种波长,都可凭眼睛的颜色感觉来加以区别。蓝色和紫色属于短波,红色属于长波,黄色和绿色处于可见波长范围的中间,也是人眼最敏感的区域。可见光的最重要的效应就是我们的视觉,视觉是将光能转化为电能或者神经冲动的过程,它的光化学反应就是光物理与光异构化作用视觉是人类最重要的知觉功能,人类接收的外界信息中的百分之八十到九十来自视觉,可见光使我们能够感觉、认识、记忆这个世界,使我们能够维持我们的方位。可见与红外部分的光辐射危害主要有:灼伤、红斑效应、白内障等。

此外高强度的光源光辐射也能对人体造成损伤,如直视激光会引起黄斑烧伤,会造成不能恢复的视力减退,这种伤害是生理性的,往往不能修复。 [1]

可以持续零点几秒至几十秒,能灼伤人、畜、烧毁物体。如2万吨当量核弹爆炸,发光持续时间约2.4秒,它可使器材、建筑物起火或熔化,使人员烧伤、致盲。 一切挡光的物体,都能减弱它的作用。白色和浅色的物体防护效果较好。

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