1. Trang Chủ
  2. Vật lý
  3. Báo cáo bài tập lớn Vật lí 2: Bức xạ UV - Vật liệu chống tia UV

Báo cáo bài tập lớn Vật lí 2: Bức xạ UV - Vật liệu chống tia UV

Tài liệu Báo cáo bài tập lớn Vật lí 2: Bức xạ UV - Vật liệu chống tia UV cung cấp cho bạn các kiến thức về tia UV là gì, ai phát hiện ra tia UV, tác hại của tia UV, con người đã ngăn ngừa các tác hại đó bằng cách tạo ra những vật liệu nào... Mời các bạn cùng tham khảo chi tết nội dung tài liệu. ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM KHOA CƠ KHÍ NGÀNH KĨ THUẬT HỆ THỐNG CÔNG NGHIỆP  BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN VẬT LÍ 2 ĐỀ TÀI: BỨC XẠ UV VẬT LIỆU CHỐNG TIA UV GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: Nhóm: Cô Ph

Thể loại Tài liệu miễn phí Vật lý

Số trang 32

Ngày tạo 10/12/2021 5:20:06 AM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 2.28 M

Tên tệp

Tải Báo cáo bài tập lớn Vật lí 2: Bức xạ UV - Vật liệu... (.pdf)

Xem mẫu

  1. ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM KHOA CƠ KHÍ NGÀNH KĨ THUẬT HỆ THỐNG CÔNG NGHIỆP  BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN VẬT LÍ 2 ĐỀ TÀI: BỨC XẠ UV VẬT LIỆU CHỐNG TIA UV GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: Nhóm: Cô Phan Ngọc Khương Cát Lớp: L11 Năm học: 2017 - 2018
  2. Báo cáo Bài tập lớnVật lí 2 Nhóm 1 ĐẠI HỌCUNIVERSITY NATIONAL QUỐC GIA TP. HCM HCM CITY ĐẠI HỌC HCM CITY BÁCH KHOA UNIVERSITY TP. HCM OF TECHNOLOGY THE FACULTY OFKHOA CƠ KHÍ ENGINEERING MECHANICAL NGÀNH KĨ THUẬT INDUSTRIAL HỆ THỐNG SYSTEM CÔNG NGHIỆP ENGINEERING DEPARTMENT  BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN VẬT LÍ 2 ĐỀ TÀI: BỨC XẠ UV VẬT LIỆU CHỐNG TIA UV GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: Nhóm: Cô Phan Ngọc Khương Cát Lớp: L11 Năm học: 2017 - 2018 Trang 1
  3. Báo cáo Bài tập lớnVật lí 2 Nhóm 1 DANH SÁCH THÀNH VIÊN Lớp: L11 Nhóm: STT Họ và tên MSSV 1 Bùi Đức Hưng 1711620 2 Phan Văn Hiền 1711332 3 Nguyễn Viết Triều Cường 1710727 4 Nguyễn Công Viết Thắng 1713233 5 Trần Văn Sơn 1712982 6 Vũ Mạnh Hùng 1711618 7 Nguyễn Thị Quỳnh Như 1712532 8 Nguyễn Đình Huy 1711507 9 Hồ Văn Nhật 1712468 10 Nguyễn Thanh Tuyền 1713825 Trang 2
  4. Báo cáo Bài tập lớnVật lí 2 Nhóm 1 MỤC LỤC Trang 3
  5. Báo cáo Bài tập lớnVật lí 2 Nhóm 1 DANH MỤC BẢNG Trang 4
  6. Báo cáo Bài tập lớnVật lí 2 Nhóm 1 DANH MỤC HÌNH Trang 5
  7. Báo cáo Bài tập lớnVật lí 2 Nhóm 1 Phần mở đầu Mặt Trời hàng ngày cung cấp cho Trái Đất một nguồn năng lượng khổng lồ. Nhờ vào đó, vấn đề năng lượng và môi trường đã được giải quyết phần nào khi con người dùng năng lượng thay thế sạch từ Mặt Trời thay cho nguồn năng lượng hóa thạch gây ô nhiễm và hữu hạn. Mặt Trời chiếu sáng giúp cỏ cây sinh trưởng, con người khỏe mạnh hơn. Những ánh Mặt Trời đầu tiên chiếu xuống báo hiệu một ngày mới bắt đầu. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích khổng lồ ấy, đi theo các tia nắng ấm áp là các tia có ảnh hưởng xấu đến sức khỏe và tâm lí con người, điển hình và nổi bật nhất là tia UV hay tia tử ngoại (chiếm 9% năng lượng ánh sáng Mặt Trời). Dù đã bị giữ lại bớt bởi tầng Ozon nhưng chúng tá không thể phớt lờ những ảnh hưởng tiêu cực mà chúng gây ra cho con người. Thế tia UV là gì? Ai phát hiện ra? Tác hại thế nào? Và con người đã ngăn ngừa các tác hại đó bằng cách tạo ra những vật liệu gì? Để trả lời các câu hỏi đó và cung cấp thêm kiến thức cho bạn đọc, bài báo cáo “Bức xạ UV, các vật liệu chống bức xạ UV” đã ra đời. Phần nội dung 1. Bức xạ UV 1.1. Phát hiện Tia tử ngoại có nghĩa là “phía trên màu tím” (từ tiếng Latin ultra, “phía trên”), màu tím là màu có tần số cao nhất trong ánh sáng nhìn thấy. Tia tử ngoại có tần số cao hơn ánh sáng màu tím. Bức xạ UV được tìm thấy vào năm 1801 bởi nhà vật lý người Đức Johann Wilhelm Ritter quan sát thấy một tia vô hình phía trên màu tím tận cùng của dãy quang phổ làm tối giấy tẩm bạc clorua nhanh hơn ánh sáng màu tím. Ông gọi đây là tia ô xi hóa để nhấn mạnh khả năng phản ứng hóa học để phân biệt với tia nhiệt (hồng ngoại, thứ được phát hiện năm ngoái nằm phía biên bên kia của dãy quang phổ). Thuật ngữ đơn giản hơn “Tia hóa học” được ra đời Hình 1.1. Chân dung Johann Wilhelm Ritter không lâu sau đó và trở nên phổ biến suốt thế kỷ 19, mặc dù Trang 6
  8. Báo cáo Bài tập lớnVật lí 2 Nhóm 1 dù có những người nghĩ rằng có loại bức xạ khác hoàn toàn ánh sáng (đặc biệt là John William Draper, người đặt tên chúng là “tia tạo ra phản ứng hóa học”). Thuật ngữ tia hóa học và tia nhiệt đã hoàn toàn bị thay thế bởi bức xạ cực tím và bức xạ hồng ngoại. Vào năm 1878, hiệu ứng khử trùng của tia bức sóng ngắn bằng cách giếtvi khuẩn đã được khám phá. Vào 1903 người ta biết rằng tia khử trùng hiệu quả nhất có bước sóng vào khoảng 250nm. Vào năm 1960, ảnh hưởng của bức xạ cực tím lên DNA được công bố. Sự khám phá ra tia cực tím có bước sóng thâp hơn 200nm gọi là “Cực tím chân không” bởi vì không khí hấp thụ nó rất mạnh, được tạo ra bởi nhà vật lý người Đức Victor Schumann vào năm 1893. 1.2. Khái quát Tia cực tím hay tia tử ngoại, tia UV (từ tiếng Anh ultraviolet) là sóng điện từ có bước sóng ngắn hơn ánh sáng nhìn thấy nhưng dài hơn tia X. Phổ tia cực tím có thể chia ra thành tử ngoại gần (có bước sóng từ 380 đến 200 nm) và tử ngoại xạ hay tử ngoại chân không (có bước sóng từ 200 đến 10 nm). Trong kỹ thuật quang thạch bản, hay kỹ thuật laser cực tím, thuật ngữ tia cực tím sâu hay DUV để nói đến bước sóng dưới 300 nm. Tên Bước sóng Tần số (Hz) Tia gamma ≤ 0,01 nm ≥ 30 EHz Tia X 0,01 nm - 10 nm 30 EHz - 30 PHz Tia tử ngoại 10 nm - 380 nm 30 PHz - 790 THz Ánh sáng nhìn thấy 380 nm-700 nm 790 THz - 430 THz Trang 7
  9. Báo cáo Bài tập lớnVật lí 2 Nhóm 1 Tia hồng ngoại 700 nm - 1 mm 430 THz - 300 GHz Vi ba 1 mm - 1 m 300 GHz - 300 MHz Radio 1 mm - 100000 km 300 GHz - 3 Hz Bảng 1.2. Bảng phân chia các bức xạ sóng điện từ/ánh sáng 1.3. Phân loại Phổ điện từ của tia cực tím có thể được chia theo một số cách. Phổ biến hơn cả là theo tiêu chuẩn ISO-21348 như sau: Năng lượng Bước sóng Tên Ký hiệu photon (nanômét) (eV) Tử ngoại UV 400 – 100 nm 3,10 – 12,4 eV Tử ngoại A UVA 400 – 315 nm 3,10 – 3,94 eV Tử ngoại B UVB 315 – 280 nm 3,94 – 4,43 leV Tử ngoại C UVC 280 – 100 nm 3,94 – 4,43 eV Tử ngoại gần NUV 400 – 300 nm 3,10 – 4,13 eV Tử ngoại trung MUV 300 – 200 nm 3,10 – 4,13 eV Tử ngoại xa FUV 200 – 122 nm 6,20 – 10,16 eV Lyman – apha hydro H Lyman-α 122 – 121 nm 10,16 – 10,25 eV Tử ngoại cực xa EUV 121 – 10 nm 6,20 – 124 eV Tử ngoại chân không VUV 200 – 10 nm 6,20 – 124 eV Bảng 1.3. Phân loại tử ngoại theo ISO-21348 Khi quan tâm đến ảnh hưởng của tia cực tím lên sức khỏe con người và môi trường, thì phổ của tia cực tím chia ra làm các phần: UVA (380-315 nm), hay gọi là Trang 8
  10. Báo cáo Bài tập lớnVật lí 2 Nhóm 1 sóng dài hay "ánh sáng đen"; UVB (315-280 nm) gọi là bước sóng trung bình; và UVC (ngắn hơn 280 nm) gọi là sóng ngắn hay có tính tiệt trùng. 1.4. Nguồn tia tử ngoại Nguồn tự nhiên Những vật có nhiệt độ cao từ 2000°C trở lên đều phát tia tử ngoại. Nhiệt độ của vật càng cao thì phổ tử ngoại của vật càng kéo dài về phía sóng ngắn. Hồ quang điện có nhiệt độ trên 3000°C ; bề mặt của Mặt Trời có nhiệt độ chừng 6000K là nguồn tử ngoại còn mạnh hơn. Hình 1.4.1. Mặt Trời – nguồn cung câp tia tử ngoại lớn đến Trái Đất Trang 9
  11. Báo cáo Bài tập lớnVật lí 2 Nhóm 1 Nguồn nhân tạo “Ánh sáng đen” (Blacklights) Một đèn ánh sáng màu đen phát ra bức xạ UVA sóng dài và ít ánh sáng khả kiến. Bóng đèn huỳnh quang “blacklight” hoạt động tương tự như các loại đèn huỳnh quang khác, nhưng có một ít phốt photrên trên bề mặt bên trong ống phát ra bức xạ UVA thay vì ánh sáng khả kiến. Một số loại đèn sử dụng bộ lọc quang học bằng thủy tinh màu tím của nó, hầu như tất cả ánh sáng nhìn thấy được đều có bước sóng dài hơn 400 nanomet. “Blacklight” được sử dụng trong các ứng dụng mà Hình 1.1.2.1. trong đó ánh sáng nhìn thấy bên ngoài được giảm Ống đèn huỳnh quang “blacklight” thiểu; chủ yếu để quan sát huỳnh quang, ánh sáng màu mà nhiều chất phát ra khi tiếp xúc với ánh sáng tia cực tím. Đèn tử ngoại có bước sóng ngắn Đèn tia cực tím sóng ngắn được chế tạo bằng cách sử dụng một ống đèn không có lớp phủ phosphor bao gồm thạch anh hợp nhất, vì thủy tinh thông thường hấp thụ UVC. Những loại đèn này phát ra ánh sáng cực tím ở hai đầu trong dải UVC ở 253,7 nm và 185 nm do thủy ngân trong bóng đèn, cũng như một số ánh Hình 1.1.2.2. Đèn tử ngoại có bước sóng ngắn sáng khả kiến. Từ 85% đến 90% tia cực tím do các loại đèn này tạo ra là 253,7 nm, trong khi chỉ có 5–10% là ở 185 nm. Trang 10
  12. Báo cáo Bài tập lớnVật lí 2 Nhóm 1 Đèn Halogen Đèn Halogen với màng bọc thạch anh nóng chảy được dùng là nguồn sáng UV ít tiền ở vùng gần tia UV, từ 400 đến 300 nm, trong các dụng cụ khoa học. Hình 1.1.2.3. Đèn Halogen Đèn phóng điện khí Đèn phóng điện khí chứa các khí khác nhau sinh ra bức xạ UV ở những đường quang phổ xác đinh cho các mục đích khoa học. Đèn hồ quang deuterium được dùng là một nguồn ổn định. Chúng thường phát ra các nguồn trong thiết bị quang phổ UV để phân tích hóa học. Những nguồn UV có quang phổ phát ra liên tục hơn như đèn hồ quang xenon, đèn hồ quang deuterium, mercury-xenon và metal-halide. Đèn excimer được dùng ngày các Hình 1.1.2.4. Đèn phóng điện khí nhiều trong các lĩnh vực khoa học. Lợi thế cúa chúng là mật độ cao, hiệu suất lớn, hoạt động ở dải có bước sóng rộng. Trang 11
  13. Báo cáo Bài tập lớnVật lí 2 Nhóm 1 Đèn LED UV Đèn đi-ốt phát quang có thể được chế tạo phát ra bức xạ trong vùng UV. Các dãy LED này đang dần được dùng để chữa trị và đã thành công trong ứng dụng in kĩ thuật số Hình 1.1.2.5. và môi trường. Đèn led UV UVC LED bắt đầu đượcc dùng trong tẩy khuẩn và sắp thay thế đèn deuterium trong thiết bị Liquid chromeatography. Laser cực tím Laser khí, laser đi-ốt, laser đặc có thể phát ra tia tử ngoại và laser bao phủ toàn bộ vùng tia UV. Laser khí nitơ kích thích phân tử nitơ phát ra chùm sáng chủ yếu trong UV. Loại laser khí mạnh khác là laser excimer. Chúng được dùng rộng rãi tia tử ngoại và tia tử ngoại chân không. Laser cực tím có ứng dụng trong công nghiệp (khắc laser), dược, hóa, giao tiếp, điện toán và sản xuất mạch tích hợp Hình 1.1.2.6. Laser cực tím 1.5. Tia tử ngoại của Mặt Trời Những vật thể có nhiệt độ rất cao phát ra bức xạ UV. Mặt Trời phát ra bức xạ UV ở mọi bước sóng. Các vì sao cực nóng phát ra nhiều bức xạ UV hơn Mặt Trời theo một tỉ lệ. Ánh sáng Mặt Trời tại đỉnh bầu khí quyển Trái Đất bao gồm 50% ánh sáng hồng ngoại, 40% ánh sáng khả kiến và 10% ánh sáng tử ngoại với tổng mật độ khoảng 1400W/m2 trong chân không. Tuy nhiên, ở mặt đất, lượng ánh sáng còn là 44% ánh sáng khả kiến, 3% tử ngoại và còn lại là hồng ngoại. Do đó, bầu khí quyển chắn bớt 77% tia UV từ Mặt Trời, gần như toàn bộ tia UV có bước sóng ngắn, khi Mặt Trời ở thiên đỉnh. Trong các bức xạ tử ngoại đến bề mặt Trái Đất, sóng dài UVA chiếm 90% và phần nhỏ còn lại là UVB. Không có sóng UVC. Phần nhỏ UVB còn lại trong bức xạ tử ngoại sau khi qua tầng khí quyển phụ thuộc phần lớn vào độ che phủ của mây và điều kiện khí quyền. Mây càng dày thì chắn tia UV càng hiệu quả nhưng chỉ trong một vài ngày nhiều mây, tầng mây Trang 12
  14. Báo cáo Bài tập lớnVật lí 2 Nhóm 1 xanh giữa các đám mây là nguồn phân tán UVA và UVB nhờ phân tán Rayleigh theo cách như sắc xanh của bầu trời được tạo thành. UV-B đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của thực vật vì gây ảnh ảnh hưởng hormone thực vật Dãy sóng ngắn hơn của UVC, bức xạ tử ngoại nhiều năng lượng hơn, được hấp thụ bởi khí oxy và tạo ra ozon trong tầng ozon. Tầng ozon là lá chắn UVB và phần còn lại của UVC chưa bị hấp quan trọng của Trái Đất. Hình 1.5. Các bức xạ UVA, UVB, UVC mà Mặt Trời đem đến Trái Đất 1.6. Tính chất  Tia tử ngoại tác dụng lên phim ảnh. Do đó, để nghiên cứu tia tử ngoại, người ta thường dùng phim ảnh.  Tia tử ngoại kích thích sự phát quang của nhiều chất, ví dụ kẽm sunfua, cađimi sunfua. Tính chất này được áp dụng trong đèn huỳnh quang.  Tia tử ngoại kích thích nhiều phản ứng hóa học; ví dụ phản ứng tổng hợp hiđrô và clo, phản ứng biến đổi ôxi O2 thành ôzôn O3, phản ứng tổng hợp vitamin D.  Tia tử ngoại làm ion hóa không khí và nhiều chất khí khác. Cho một chum tia tử ngoại qua lớp không khí giữa hai bản cực một tụ điện, thì tụ mất điện tích rất nhanh.Chiếu vào kim loại, tia tử ngoại còn gây tác dụng quang điện.  Tia tử ngoại có tác dụng sinh học: hủy diệt tế bào da (do đó, làm cháy nắng), tế bào võng mạc, diệt khuẩn, nấm mốc… Trang 13
  15. Báo cáo Bài tập lớnVật lí 2 Nhóm 1  Tia tử ngoại bị nước, thủy tinh…hấp thụ rất mạnh nhưng lại có thể truyền qua được thạch anh. 1.7. Chất hấp thụ tia UV Các bước tác động của tia cực tím đến nhựa 1. Hấp thu năng lượng sóng (trong đó sóng tia cực tím có mức kích ứng cao nhất). 2. Quá trình hấp thu sẽ tiến đến việc tích lũy nhiệt. 3. Ở nhiệt độ cao, quá trình chuyển động phân tử và chuyển động mạch (Brown) sẽ đạt đến điểm cực đại tại các vùng biên (bề mặt) và hình thành các quá trình gãy các liên kết, hình thành các gốc tự do (free radical). 4. Các gốc tự do (ở điều kiện bị kích tích bởi nhiệt và các rung động) sẽ tham gia vào tiến trình phản ứng dây chuyền, gây ra phân hủy cấu trúc polymer. Trong quá trình phản ứng ở bước này chúng còn lôi kéo các phân tử oxy vào và làm gia tăng mức độ hoạt động phân hủy. Theo đó chất kháng tia cực tím được phân thành một số nhóm: Hấp thụ tia UV (UV absorbers), khóa gốc tự do (Free radical scarvengers), quenchers, và hydroperoxide decomposers. UV Absorbers (Chất hấp thu năng lượng sóng UV) Đây là nhóm mà phân tử của chúng có tính nhạy cảm với các bước sóng trong vùng cực tím (UV-A và UV-B), chúng sẽ hấp thu các năng lượng nhận được từ sóng của tia UV, và chuyển các năng lượng trên thành dạng nhiệt vô hại cho polymer. Chúng hoạt động nhằm vô hiệu hóa tác động ở bước 1 trong các bước quá trình đã nêu ở trên. Hình mình họa mô tả: (1) Khi ánh sáng mặt trời chiếu làm tăng nhiệt vật liệu nhựa (2) Khi sử dụng chất hấp thụ UV thì giảm hiện tượng tích nhiệt, do chất UV kịp thời phân tỏa nhiệt. Sử dụng cho nhựa: Sử dụng nhiều cho nhựa PE, PVC, ABS và cũng dùng được cho hầu hết các nhựa và cao su khác. Sử dụng cho các công nghệ: Thổi màng, cán màng, tạo hạt,… Tỉ lệ sử dụng: 0.1 đến 0.6% (tùy theo yêu cầu của từng ứng dụng cụ thể Hình 1.7.1 Trang 14
  16. Báo cáo Bài tập lớnVật lí 2 Nhóm 1 Quenchers Là nhóm hoạt chất có tính hấp thu các năng lượng nhiệt, giúp polymer phân tỏa nhiệt hạn chế quá trình tích tụ nhiệt, nhờ đó polymer không bị rung động đến mức tới hạn, nên cũng giãm quá trình mỏi và gãy mạch xảy ra. Chúng hoạt động nhằm vô hiệu hóa bước 2 trong các bước quá trình đã nêu trên. Hình trên cho thấy một số hợp chất có tính hấp thu sóng năng lượng ở mức cao (đường màu đỏ) và chuyển Hình 1.7.2. Quenchers thành mức năng lượng ở mức thấp (đường màu đen) không ảnh hưởng đến nhựa. Free radical scavengers (Nhóm khóa hoạt tính của các gốc tự do). Polymer bị tác động bởi các yếu tố năng lượng như: cơ học, nhiệt, sóng năng lượng (trong đó có sóng UV, hồng ngoại,…) và các chất có tính oxy hóa (oxy, peroxy,…) đều xảy ra quá trình gãy mạch, và hình thành các gốc tư do không mong đợi. Hình trên cho thấy các hợp chất khóa gốc tự do (sóng màu trắng) sẽ kịp thời chuyển sang dạng kích hoạt bao quanh thành phần bị tăng nhiệt, và kịp thời dập tắt các gốc tự do ngay vừa khi hình thành. Vì thế nhóm phụ gia có tính khóa hoạt tính của các gốc tự do không chỉ giúp polymer bền vững hơn khi tiếp xúc với tia cực tím mà còn hữu ích trong quá trình chống thoái hóa cho polymer ở quá trình bị lão hóa, bị các tác động cơ học quá mức. Những chất có tính năng trên và hoạt động hiệu quả trong điều kiện nhiệt độ thấp (như khi polymer tiếp xúc ánh sáng) sẽ được dùng như chất kháng tia cực tím. Nhóm chất kháng tia cực tím loại này có một số phân nhóm rất phổ biến và quan trọng, như: HALS (Hindered Amines Light Stabilizers), Hình 1.7.3. Hinered Phonols, Thiosynergist,… Quá trình khóa hoạt tính các gốc tự do Hoạt động của nhóm khóa hoạt tính của gốc tự do (Free radical scavengers)này nhằm kiềm hãm và vô hiệu hóa các quá trình xảy ra ở bước (1) và (2). 1.8. Ảnh hưởng liên quan đến sức khỏe con người Lợi ích  Tia cực tím giúp tổng hợp vitamin D trong cơ thể Trang 15
  17. Báo cáo Bài tập lớnVật lí 2 Nhóm 1  ở liều lượng vừa phải tia cực tím còn kích thích mọi quá trình hoạt động chính của cơ thể.  Thúc đẩy quá trình tổng hợp sắc tố melanin dưới da làm cho da rám nắng. (Melanin giúp hấp thụ tia UVA và UVB tránh gây tổn hại DNA theo 2 con đường trực tiếp và gián tiếp) Hình 1.8.2. Sắc tố melanin hình thành dưới da Hình 1.8.1. Thời gian tắm nắng thích hợp cho mỗi người Tác hại  Gây tai biến về mắt khi không đeo kính bảo hộ (suy hoại võng mạc và cườm mắt - làm lòa hay mù mắt.)  Với chuyên khoa da liễu: tia cực tím có thể gây ra ung thư da, u hắc tố (Melanome)… Trong các nghiên cứu ảnh hưởng của tia cực tím có trong ánh sáng mặt trời lên sức khỏe con người và môi trường, thì phổ của tia cực tím chia ra làm các phần:  * Tia UVC: Có bước sóng trong khoảng từ 100 đến 280 nm (nanometer). Đây là vùng tia UV có năng lượng cao nhất. o Do là vùng bức xạ có năng lượng cao nhất nên tia UVC có khả năng gây tổn hại nhất cho đôi mắt và làn da bạn ( nhưng đã bị tần ozone chặn lại gần như toàn bộ ) Trang 16
  18. Báo cáo Bài tập lớnVật lí 2 Nhóm 1  * Tia UVB: Vùng bức xạ này có bước sóng dài hơn một chút (khoảng 280 đến 315 nm) và năng lượng thấp hơn vùng tia UVC. o Nếu với cường độ cao, tia UVB sẽ gây nên hiện tượng cháy nắng, làm tăng các nguy cơ bị ung thư da. o Tia UVB cũng gây nên các hiện tượng bị bạc màu da, các nếp nhăn và các dấu hiệu khác sớm trước tuổi. o chủ yếu gây nên các bệnh giác mạc như viêm giác mạc, hạt kết giác mạc, mộng  * Tia UVA: Vùng tia này gần với vùng ánh sáng nhìn thấy, có năng lượng thấp hơn vùng tia UVB và UVC (có bước sóng nằm trong khoảng 315 đến 380 nm). o Tia UVA có thể xuyên qua giác mạc, đi vào thủy tinh thể hay võng mạc ở bên trong mắt. Nếu phơi dưới bức xạ UVA quá lâu sẽ dẫn đến hiện tượng bị đục nhân mắt hay thoái hóa hoàng điểm.  Trẻ em đặc biệt cần được bảo vệ khỏi tia UV, thậm chí cần thiết hơn so với người trưởng thành. Bởi các nguy cơ ảnh hưởng do tia UV từ mặt trời tới mắt và da được tích lũy dần, có nghĩa là những nguy hiểm sẽ tiếp tục gia tăng trong suốt cuộc đời chúng ta. ( phòng tránh bằng cách đeo kính râm và đội mũ ) Một điều quan trọng nữa là bóng râm của các đám mây hầu như không hề làm ảnh hưởng đến mức độ UV: Các nguy cơ phơi nhiễm UV giảm không đáng kể kể cả trong những ngày sương mù hay râm mát. Điều này là bởi vì UV là các bức xạ không nhìn thấy, chứ không phải ánh sáng thông thường và chúng có thể xuyên qua các đám mây. Trang 17
  19. Báo cáo Bài tập lớnVật lí 2 Nhóm 1 Hình 1.8.3. Hình 1.8.4. Da người có (bên trái) và không có kem chống nắng Ảnh hưởng của tia UV lên ADN 1.9. Ứng dụng Nhờ vào khả năng gây ra các phản ứng hóa học và kích thích huỳnh quang trong các chất, bức xạ tia tử ngoại được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau tùy vào dải bước sóng: Dải bước sóng Ứng dụng 13.5 nm Kĩ thuật in Lito dùng tia UV cực mạnh 30 – 200 nm Sự quang ino hóa, phổ học quang electron tử ngoại, mạch tích hợp chuẩn 230 – 365 nm UV-ID, nhãn theo dõi, mã vạch 230 – 400 nm Cảm biến quang học, máy móc đo kiểm 240 – 280 nm Khử khuẩn, khử nhiễm xạ bề mặt và nước 200 – 400 nm Nghiên cứu pháp y, phát hiện chất cấm 270 – 360 nm Phân tích protein, chuỗi AND, phát hiện thuốc cấm 280 – 400 nm Tạo hình tế bào 300 – 320 nm Chữa trị bằng ánh sáng trong y học 300 – 365 nm Xử lí polime và mực in 350 – 370 nm Hộp côn trùng (Bug zapper) Trong các ứng dụng trên thì tia tử ngoại có các ứng dụng quan trọng sau: Trang 18
  20. Báo cáo Bài tập lớnVật lí 2 Nhóm 1 Nhiếp ảnh Phim máy ảnh phản ứng tốt với bức xạ UV nhưng ống kính lại chặn bức xa ngắn hơn 350 nm. Bộ lọc chống tia UV (hơi vàng) được dùng cho chụp ảnh ngoài trời để giảm bớt việc bị xanh quá và tiếp xúc nhiều bởi tia UV. Chụp ảnh với bước sóng ngắn hơn 350 nm cần có ống kính thạch anh không hấp thụ bức xạ. Cảm biến máy ảnh kĩ thuật có bộ lọc trong giúp chặn tia UV và nâng cao sự chính xác ở màu sắc bức ảnh. Hình 1.9.1. Vật liệu huỳnh quanh được gây ra bởi tia Chụp ảnh phản xạ bởi tia UV có ích UV cho nghiên cứu y học, khoa học, pháp y, Không dùng bộ lọc để hấp thụ ánh sáng nhìn thấy phát hiện da thâm, thay đổi tài liệu, phục hồi tranh vẽ Trong thiên văn học tử ngoại, đo lường được dùng để nhìn rõ thành phần hóa học môi trường giữa các vì sao. Công nghiệp điện điện tử Sự phóng điện hoa (corona discharge) trên thiết bị điện có thể phát hiện ra nhờ sự phát ra tia tử ngoại. Điện hoa gây xuống cấp vật liệu cách li và rò rỉ khí ozon và các oxit của nitơ. EPROMs (bộ nhớ lập trình chỉ đọc, xóa được) có thể xóa bởi sự tiếp xúc với bức xạ UV. Những mô-đun này có một cửa sổ trong suốt trên đầu chíp cho phép tia UV đi qua. Thuốc nhuộm huỳnh quang Thuốc nhuộm huỳnh quang không màu tỏa ra ánh sáng xanh dưới tia UV được dùng như chất làm sáng quang học trên giấy và vải. Ánh xanh được phát ra kết hợp với sắc vàng khiến các màu và màu trắng trông trắng hơn hoặc sáng đậm hơn. Trang 19
nguon tai.lieu . vn
Toán học Môi trường Vật lý Sinh học Địa Lý Hoá học Nông - Lâm - Ngư Cơ khí - Chế tạo máy Tiếng Anh phổ thông Khoa học ứng dụng Nông - Lâm Kiến thức tổng hợp Giáo dục học Xã hội học