หลัก อื่น ๆ

ฟิสิกส์ของรังสี

สารบัญ:

ฟิสิกส์ของรังสี
ฟิสิกส์ของรังสี
Anonim

ผลกระทบของแสงที่มองเห็นและรังสีอัลตราไวโอเลต

ชีวิตไม่สามารถอยู่บนโลกได้โดยปราศจากแสงจากดวงอาทิตย์ พืชใช้พลังงานของรังสีดวงอาทิตย์ในกระบวนการสังเคราะห์แสงเพื่อผลิตคาร์โบไฮเดรตและโปรตีนซึ่งทำหน้าที่เป็นแหล่งอินทรีย์พื้นฐานของอาหารและพลังงานสำหรับสัตว์ แสงมีอิทธิพลต่อการควบคุมที่มีประสิทธิภาพในระบบชีวภาพหลายระบบ รังสีอุลตร้าไวโอเล็ตที่แข็งแกร่งส่วนใหญ่ของดวงอาทิตย์ซึ่งเป็นอันตรายจะถูกดูดซับโดยชั้นบรรยากาศอย่างมีประสิทธิภาพ ที่ระดับความสูงสูงและใกล้กับเส้นศูนย์สูตรความรุนแรงของรังสีอัลตราไวโอเลตจะสูงกว่าที่ระดับน้ำทะเลหรือในละติจูดตอนเหนือ

แสงอุลตร้าไวโอเลตที่มีความยาวคลื่นสั้นมากต่ำกว่า 2200 อังสตรอมเป็นพิษสูงต่อเซลล์ ในช่วงกลางประสิทธิภาพการฆ่าที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในเซลล์อยู่ที่ประมาณ 2,600 อังสตรอม กรดนิวคลีอิกของเซลล์ซึ่งประกอบไปด้วยสารพันธุกรรมดูดซับรังสีในบริเวณนี้อย่างมาก ความยาวคลื่นนี้พร้อมใช้งานในไอปรอทหลอดซีนอนหรือหลอดอาร์คไฮโดรเจนมีประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมสำหรับการฆ่าเชื้อโรคในอากาศให้บริสุทธิ์

เนื่องจากการแทรกซึมของแสงที่มองเห็นและรังสีอัลตราไวโอเลตในเนื้อเยื่อของร่างกายมีขนาดเล็กเพียงผลกระทบของแสงที่มีต่อผิวหนังและบนอุปกรณ์ที่มองเห็นเป็นผล เมื่อแสงตกกระทบกระทำบนผิวหนังโดยไม่มีปัจจัยภายนอกเพิ่มเติมนักวิทยาศาสตร์พูดถึงการกระทำที่แท้จริง ในทางตรงกันข้ามสารเคมีหรือสารชีวภาพจำนวนหนึ่งอาจปรับสภาพผิวสำหรับการกระทำของแสง ปรากฏการณ์หลังเหล่านี้จัดกลุ่มภายใต้การกระทำของโฟโตไดนามิค แสงที่มองเห็นได้เมื่อได้รับรังสีอุลตร้าไวโอเลตในปริมาณที่เกินความสามารถในการทำให้เซลล์ฟื้นคืนกลับมา ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า photorecovery ได้นำไปสู่การค้นพบระบบเอนไซม์ต่าง ๆ ที่สามารถคืนกรดนิวคลีอิกที่เสียหายในยีนให้อยู่ในรูปแบบปกติ มีความเป็นไปได้ที่กลไกการค้นพบแสงจะทำงานอย่างต่อเนื่องในพืชบางชนิดที่สัมผัสกับแสงแดดโดยตรง

พื้นผิวโลกได้รับการปกป้องจากรังสีอุลตร้าไวโอเลตที่รุนแรงของดวงอาทิตย์โดยชั้นบนสุดของชั้นบรรยากาศซึ่งดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตไกลออกไปและโมเลกุลของโอโซนในสตราโตสเฟียร์ซึ่งดูดซับรังสีอุลตร้าไวโอเล็ตเกือบทั้งหมด ถึงกระนั้นก็ตามเชื่อกันว่ากลไกของเอนไซม์ที่ทำงานในเซลล์ผิวหนังของบุคคลนั้นจะซ่อมแซมความเสียหายที่เกิดจากรังสีอุลตร้าไวโอเลตต่อกรดนิวคลีอิกของยีนอย่างต่อเนื่อง นักวิทยาศาสตร์หลายคนเชื่อว่า chlorofluorocarbons ที่ใช้ในผลิตภัณฑ์สเปรย์ละอองและในการใช้งานด้านเทคนิคต่าง ๆ กำลังทำลายชั้นโอโซนสตราโตสเฟียร์ดังนั้นจึงทำให้ผู้คนได้รับรังสีอุลตร้าไวโอเลตที่รุนแรงมากขึ้นในระดับพื้นดิน

มีหลักฐานบางอย่างที่บ่งบอกว่าไม่เพียง แต่ความเข้มแสงโดยรวมเท่านั้น แต่ยังมีองค์ประกอบพิเศษที่มีผลต่อสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นในฟักทองแสงสีแดงช่วยให้การผลิตดอกเพศเมียและแสงสีฟ้านำไปสู่การพัฒนาของดอก staminate อัตราส่วนของเพศหญิงต่อเพศชายใน guppies เพิ่มขึ้นจากแสงสีแดง แสงสีแดงก็ดูเหมือนว่าจะเร่งอัตราการแพร่กระจายของเนื้องอกบางชนิดในหนูสายพันธุ์พิเศษ ความเข้มของแสงตกกระทบมีอิทธิพลต่อการพัฒนาของอวัยวะรับแสง ตัวอย่างเช่นดวงตาของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่เลี้ยงในความมืดสนิทนั้นมีพัฒนาการช้ามาก