La luz visible es la radiación electromagnética que percibe el ojo humano. El rango de haces de luz visible varía de 400 a 700 nm. A una longitud de onda de más de 700 nm, comienza el espectro infrarrojo, cuyos rayos se perciben como calor; ya longitudes de onda inferiores a 400 nm, se localiza el rango de radiación ultravioleta (UV).
La historia del descubrimiento de la radiación infrarroja En 1800, el famoso astrónomo y óptico inglés W. Herschel, después de descomponer la luz solar en un espectro, colocó un termómetro detrás de su borde rojo, cuya parte inferior estaba ennegrecida por el hollín. Habiendo descubierto un aumento de temperatura, llegó a la conclusión de que el termómetro en este lugar se calienta con algún tipo de rayos invisibles. Más tarde se les llamó infrarrojos.
Definición La radiación infrarroja es una radiación electromagnética que ocupa la región espectral entre el extremo rojo de la luz visible y la radiación de microondas. El 50% de la energía de la radiación solar proviene de los rayos infrarrojos. Las fuentes artificiales de esta radiación son las lámparas incandescentes con filamento de tungsteno.
Algunas propiedades de la radiación infrarroja Fuentes de radiación: Sol, estrellas, espacio, láseres, lámparas eléctricas. Todos los cuerpos emiten rayos infrarrojos.
El calor es radiación infrarroja emitida por moléculas en movimiento. Cuando las moléculas se mueven más rápido, emiten más radiación infrarroja y el objeto se percibe como más cálido. Cuanto más caliente es el objeto, más rápido emite.
El uso de la radiación infrarroja en la medicina forense En la propiedad de los rayos infrarrojos de ser absorbidos y reflejados por algunas sustancias de manera diferente a la luz visible, se basa su uso en la práctica forense. Por ejemplo, fotografiar con rayos infrarrojos le permite identificar borrados en documentos, leer textos inundados o manchados.
El uso de radiación infrarroja en la ciencia forense El emisor de infrarrojos se utiliza en dispositivos para verificar dinero. Aplicadas al billete como uno de los elementos de seguridad, las pinturas especiales metaméricas pueden verse exclusivamente en el rango de infrarrojos. Los detectores de moneda por infrarrojos son los dispositivos más libres de errores para verificar la autenticidad del dinero. La aplicación de marcas de infrarrojos en un billete de banco, a diferencia de la luz ultravioleta, es cara para los falsificadores y, por tanto, no rentable desde el punto de vista económico. Por lo tanto, los detectores de billetes con un emisor de infrarrojos incorporado, en la actualidad, son la protección más confiable contra la falsificación.
El uso de la radiación infrarroja en la medicina Por primera vez, se descubrió el efecto biológico de la radiación infrarroja en relación con cultivos celulares, plantas, animales. En la mayoría de los casos, se suprimió el desarrollo de la microflora. En humanos y animales, los procesos metabólicos aceleraron, como resultado, la activación del flujo sanguíneo. Se ha demostrado que la radiación infrarroja tiene efectos analgésicos, antiespasmódicos, antiinflamatorios, circulatorios, estimulantes y distractores.
El uso de la radiación infrarroja en la medicina La radiación infrarroja también ayuda a debilitar el efecto de los pesticidas, acelera el proceso de curación de los pacientes con influenza y puede servir como medida para la prevención de resfriados.
Además, la radiación infrarroja se utiliza en industrias como la alimentaria Control remoto Pintura Esterilización de alimentos Agente anticorrosión
Historia del descubrimiento de la radiación ultravioleta Tras el descubrimiento de la radiación infrarroja, el físico alemán Johann Wilhelm Ritter comenzó a buscar radiación en el extremo opuesto del espectro, con una longitud de onda más corta que la del violeta. En 1801, descubrió que el ennegrecimiento del cloruro de plata, bajo la influencia de radiación invisible fuera de la región violeta del espectro, es más fuerte y más rápido que bajo la influencia de la luz. Este tipo de radiación se denominó ultravioleta.
Definición La radiación ultravioleta (rayos ultravioleta, radiación UV) es una radiación electromagnética que ocupa el rango espectral entre la radiación visible y la de rayos X. El término proviene de lat. ultra - sobre, exterior y morado. En el habla coloquial, también se puede utilizar el nombre "ultravioleta".
Algunas propiedades de la radiación ultravioleta La radiación ultravioleta se produce cuando cambian los estados de los electrones en las capas externas de un átomo o moléculas. La radiación ultravioleta es absorbida por el vidrio, por lo que se utilizan lentes de cuarzo y prismas para estudiarla. La radiación ultravioleta tiene una longitud de onda más corta que los rayos violetas y se refracta con más fuerza que los rayos violetas.
Algunas propiedades de la radiación ultravioleta Fuentes de radiación: Sol, estrellas, nebulosas, espacio, láseres, lámparas fluorescentes, soldadura eléctrica, etc. Radiación ultravioleta: actúa sobre las fotocélulas, sustancias luminiscentes, tiene un efecto bactericida, provoca reacciones fotoquímicas, es absorbida por el ozono, tiene propiedades curativas, es invisible.
Aplicaciones médicas de la radiación ultravioleta Los rayos ultravioleta reducen la excitabilidad de los nervios sensoriales (efecto analgésico). Bajo la influencia de los rayos ultravioleta, los procesos oxidativos en el cuerpo se intensifican, la absorción de oxígeno por los tejidos y la liberación de dióxido de carbono aumenta, las enzimas se activan y el metabolismo de proteínas y carbohidratos mejora. El contenido de calcio y fosfato en la sangre aumenta. Se mejoran la hematopoyesis, los procesos regenerativos, el riego sanguíneo y el trofismo de los tejidos. Los vasos de la piel se expanden, la presión arterial disminuye y aumenta la biotona general del cuerpo.
El uso de radiación ultravioleta en la granja La radiación ultravioleta se usa a menudo para atrapar insectos mediante la luz (a menudo en combinación con lámparas que emiten en la parte visible del espectro). Esto se debe al hecho de que en la mayoría de los insectos, el rango visible se desplaza, en comparación con la visión humana, a la parte de onda corta del espectro: los insectos no ven lo que una persona percibe como rojo, pero ven una suave luz ultravioleta.
La luz ultravioleta también se puede utilizar para la esterilización de aire y superficies duras Desinfección de agua potable Espectrometría UV Análisis de minerales Atrapa insectos Bronceado artificial
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Radiación infrarroja
Foto tomada con ondas infrarrojas
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Definición
Definición. Los rayos infrarrojos son radiaciones electromagnéticas que obedecen a las leyes de la óptica y son de la misma naturaleza que la luz visible.
Más precisamente, esta es la radiación que ocupa la región espectral entre el extremo rojo de la luz visible (con una longitud de onda de l = 0,74 μm) y la emisión de radio de onda corta (1 ~ 1-2 mm). La región infrarroja del espectro se suele dividir convencionalmente en cerca (1 de 0,74 a 2,5 micrones), medio (2,5-50 micrones) y lejano (50-2000 micrones).
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Historia de descubrimiento
La radiación infrarroja fue descubierta en 1800 por el científico inglés W. Herschel, quien descubrió que en el espectro del Sol, obtenida con la ayuda de un prisma, más allá del límite de la luz roja (es decir, en la parte invisible del espectro), el sube la temperatura del termómetro. En el siglo 19. Se demostró que la radiación infrarroja obedece a las leyes de la óptica y, por tanto, tiene la misma naturaleza que la luz visible.
En 1923, el físico soviético A.A. Así, se ha comprobado experimentalmente que existe una transición continua de la radiación visible a la radiación infrarroja y a las ondas de radio y, por tanto, todas son de naturaleza electromagnética.
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Fuentes de radiación infrarroja
Una poderosa fuente de radiación infrarroja es el Sol, aproximadamente el 50% de la radiación se encuentra en esta área. Una proporción significativa (del 70 al 80%) de la energía de radiación de las lámparas incandescentes con filamento de tungsteno corresponde a la radiación infrarroja.
Al fotografiar en la oscuridad y en algunos dispositivos de visión nocturna, las lámparas de iluminación están equipadas con un filtro de infrarrojos, que permite que solo pase la radiación infrarroja. También una fuente poderosa es un arco eléctrico de carbón con una temperatura de ~ 3900 K, así como varias lámparas de descarga de gas (encendido pulsado y continuo).
El sol es la principal fuente de radiación infrarroja.
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Propiedades ópticas de sustancias en la región infrarroja del espectro.
Muchas sustancias que son transparentes en la región visible son opacas en algunas regiones de radiación infrarroja y viceversa. Por ejemplo, una capa de agua de varios cm de espesor es opaca para ella con l> 1 μm (por lo tanto, el agua se usa a menudo como filtro de protección contra el calor), las placas de germanio y silicio, opacas en la región visible, son transparentes en el infrarrojo. (germanio para l> 1,8 μm, silicio para l> 1,0 μm). El papel negro es transparente al infrarrojo lejano. Varias sustancias, incluso en capas gruesas (varios cm), son transparentes en porciones bastante grandes del espectro infrarrojo. Varias partes ópticas (prismas, lentes, ventanas, etc.) de dispositivos infrarrojos están hechas de tales sustancias. Por ejemplo, el vidrio es transparente hasta 2.7 micrones, cuarzo - hasta 4.0 micrones y desde 100 micrones hasta 1000 micrones, sal de roca - hasta 15 micrones, yoduro de cesio - hasta 55 micrones. Polietileno, parafina, teflón, diamante son transparentes para l> 100 micrones.
El papel negro es transparente infrarrojo
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Exposición humana a ondas infrarrojas
Las ondas infrarrojas son el calor ordinario emitido por cualquier objeto cuya temperatura supere los -273 ° C, incluido el cuerpo humano. La radiación infrarroja, desde el punto de vista del efecto fisiológico en el cuerpo humano, tiene dos características muy importantes: la longitud de onda de la radiación (a veces se reemplaza por la frecuencia) y la intensidad.
La principal ventaja de las ondas de calor (a diferencia de las ultravioleta) es su total inocuidad para el cuerpo humano en todo el rango, desde la luz visible (0,76 μm) hasta la radiación infrarroja lejana (onda larga) (1000 μm). Pero en este amplio rango hay una región estrecha, que se encuentra en la parte de onda larga del espectro IR, de 7 a 14 micrones, que tiene un efecto verdaderamente curativo en el cuerpo humano. Esta parte de la radiación infrarroja corresponde aproximadamente a la radiación térmica del cuerpo humano, cuya longitud de onda es igual a 9.2-9.3 micrones, por lo que nuestro cuerpo la percibe como "propia". Este rango a veces se denomina "Rayos de Vida", el calor de esta frecuencia actúa a nivel celular, provocando un fuerte efecto terapéutico.
Lámpara de infrarrojos terapéutica
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Ondas infrarrojas en la industria y la ciencia
Las ondas infrarrojas representan una de las áreas más prometedoras en la actualidad. Los dispositivos que utilizan ondas infrarrojas se encuentran en todas partes, desde un laboratorio científico hasta un apartamento. Se trata de pantallas táctiles y controles remotos de televisión, varios dispositivos con soporte IrDA.
Entre los campos de la ciencia que utilizan ondas infrarrojas, cabe destacar especialmente la alta tecnología y la asistencia sanitaria.
Interfaz IrDA
Conexión de un teléfono celular y una PDA mediante la interfaz IrDA
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La presentación sobre el tema "Radiación infrarroja y ultravioleta" se puede descargar de forma totalmente gratuita en nuestro sitio web. Asunto del proyecto: Física. Las diapositivas e ilustraciones coloridas lo ayudarán a involucrar a sus compañeros de clase o audiencia. Para ver el contenido, use el reproductor, o si desea descargar el informe, haga clic en el texto correspondiente debajo del reproductor. La presentación contiene 19 diapositivas.
Diapositivas de presentación
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En 1800, el famoso astrónomo y óptico inglés W. Herschel, habiendo descompuesto la luz solar en un espectro, colocó un termómetro detrás de su borde rojo, en el que la parte inferior del depósito con mercurio estaba ennegrecida con hollín. Habiendo descubierto un aumento de temperatura, llegó a la conclusión de que el termómetro en este lugar se calienta con algún tipo de rayos invisibles. Más tarde se les llamó infrarrojos.
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Radiación infrarroja: radiación electromagnética que ocupa la región espectral entre el extremo rojo de la luz visible (con una longitud de onda λ = 740 nm) y la radiación de microondas (λ ~ 1-2 mm).
Los rayos infrarrojos representan el 50% de la energía de la radiación solar. Las fuentes artificiales de esta radiación son las lámparas incandescentes con filamento de tungsteno.
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Fuentes de radiación: Sol, estrellas, espacio, láseres, lámparas eléctricas, ... Los rayos infrarrojos son emitidos por todos los cuerpos.
Los rayos infrarrojos tienen una longitud de onda más larga que los rayos rojos y se refractan menos que los rojos. Para estudiar los rayos infrarrojos se utilizan lentes y prismas hechos de sal gema. Los rayos infrarrojos obedecen las mismas leyes que la luz visible, pero difieren mucho de ella en su efecto sobre la materia: la acción térmica.
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Un calentador eléctrico es un buen ejemplo de esto. Cuando lo encendemos, podemos sentir la espiral emitiendo rayos infrarrojos antes de que se ponga roja. A medida que la espiral se calienta, la longitud de onda de la radiación continúa disminuyendo y, finalmente, vemos que la espiral se vuelve roja a medida que parte de la radiación se acerca al rango visible. A esto se le llama punto de brillo. A medida que el objeto continúa calentándose, emite radiación en el rango visible y, en última instancia, radiación ultravioleta. Lo mismo ocurre con estrellas como el sol, que nos dan todo el espectro de luz, incluidos los rayos infrarrojos.
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Solicitud:
Medicina Control remoto Pintura Esterilización de alimentos Anticorrosión Industria alimentaria
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Su uso en la práctica forense se basa en la propiedad de los rayos infrarrojos de ser absorbidos y reflejados por algunas sustancias de manera diferente a la luz visible. Por ejemplo, fotografiar con rayos infrarrojos le permite identificar borrados en documentos, leer textos inundados o manchados (ver Fig. 2). La presencia de radiación infrarroja se puede detectar mediante luminiscencia. Se conocen varios fósforos cristalinos (sustancias sólidas luminiscentes) que emiten destellos de luminiscencia bajo la influencia de la radiación infrarroja. Es cierto que para esto, los átomos de la sustancia deben excitarse preliminarmente. A veces, los rayos infrarrojos, por el contrario, tienen un efecto de extinción sobre el fósforo cristalino excitado. En ambos casos, el resultado de la acción de la radiación invisible se hace visible.
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La presencia de vapor de agua en la atmósfera terrestre evita el rápido enfriamiento de la tierra. La tierra irradia radiación infrarroja (térmica) hacia el espacio circundante. Sin embargo, el vapor de agua, que transmite la luz visible lo suficientemente bien, absorbe la radiación infrarroja y, por lo tanto, calienta el aire circundante. Si esto no sucediera, entonces la temperatura promedio de la superficie de la Tierra sería significativamente más baja que 0 ° С, mientras que ahora es de 15 ° С.
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Tras el descubrimiento de la radiación infrarroja, el físico alemán Johann Wilhelm Ritter comenzó a buscar radiación en el extremo opuesto del espectro, con una longitud de onda más corta que la del violeta. En 1801, descubrió que el ennegrecimiento del cloruro de plata, bajo la influencia de radiación invisible fuera de la región violeta del espectro, es más fuerte y más rápido que bajo la influencia de la luz. Este tipo de radiación se denominó ultravioleta. Ese mismo año, independientemente de Ritter, el científico británico W. Wollaston descubrió la radiación ultravioleta.
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La radiación ultravioleta ocurre cuando cambian los estados de los electrones en las capas externas de un átomo o moléculas.
La radiación ultravioleta tiene una longitud de onda más corta que los rayos violetas y se refracta con más fuerza que los rayos violetas. La radiación ultravioleta es absorbida por el vidrio, por lo que se utilizan lentes de cuarzo y prismas para estudiarla.
La radiación ultravioleta obedece a las mismas leyes que la luz visible, pero difiere mucho de ella en términos del efecto sobre la sustancia, se observa actividad química y biológica.
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Fuentes de radiación: Sol, estrellas, nebulosas, espacio, láseres, lámparas fluorescentes, soldadura eléctrica, etc.
Radiación ultravioleta: actúa sobre las fotocélulas, sustancias luminiscentes, tiene un efecto bactericida, provoca reacciones fotoquímicas, es absorbida por el ozono, tiene propiedades curativas, es invisible.
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Cuando se expone a organismos vivos, la radiación ultravioleta es absorbida por las capas superiores de los tejidos vegetales o la piel de humanos y animales. Tiene la menor profundidad de penetración de tejido, solo hasta 1 mm. Por tanto, su efecto directo se limita a las capas superficiales de las zonas irradiadas de la piel y membranas mucosas La sensibilidad a los rayos ultravioleta aumenta en los niños, especialmente en edades tempranas. Las pequeñas dosis tienen un efecto beneficioso en humanos y animales: promueven la formación de vitaminas del grupo D y mejoran las propiedades inmunobiológicas del cuerpo.
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El experto fotografió el documento con rayos ultravioleta. Como resultado, fue posible leer el texto invisible con luz normal. ¿Cómo lo logró? Los rayos ultravioleta, obedeciendo las leyes generales de absorción, reflexión y refracción de las ondas electromagnéticas, al mismo tiempo son absorbidos y reflejados por una serie de sustancias de manera diferente a los rayos visibles. Algunas sustancias tienen la propiedad de absorber los rayos ultravioleta, mientras que otras, por el contrario, las dejan pasar libremente, permaneciendo opacas a los rayos de luz visibles. Bajo la influencia de los rayos ultravioleta, muchas sustancias se iluminan, es decir, emiten luz visible. Observar este resplandor es la forma más conveniente y común de estudiar los rayos ultravioleta. Cuando un objeto en estudio (por ejemplo, una imagen o un documento) se irradia con rayos ultravioleta, se ven detalles que son invisibles bajo una iluminación normal. Puede tomar fotografías con rayos ultravioleta (ver Figura 1). Para ello, se aplica una capa de sustancia luminiscente a la capa fotosensible de la placa fotográfica, que convierte la radiación invisible en visible. Las fotos tomadas de esta manera son más nítidas y detalladas.
Consejos sobre cómo hacer una buena presentación o presentación de un proyecto
- Trate de involucrar a la audiencia en la historia, establezca una interacción con la audiencia usando preguntas capciosas, una parte de juego, no tenga miedo de bromear y sonría sinceramente (cuando sea apropiado).
- Trate de explicar la diapositiva con sus propias palabras, agregue datos interesantes adicionales, no solo necesita leer la información de las diapositivas, la audiencia puede leerla por sí misma.
- No es necesario sobrecargar las diapositivas de su proyecto con bloques de texto, más ilustraciones y un mínimo de texto le permitirán transmitir mejor la información y llamar la atención. La diapositiva debe contener solo información clave, el resto es mejor para decirle a la audiencia oralmente.
- El texto debe ser bien legible, de lo contrario la audiencia no podrá ver la información proporcionada, se distraerá mucho de la historia, tratando de distinguir al menos algo, o perderá por completo el interés. Para hacer esto, debe elegir la fuente correcta, teniendo en cuenta dónde y cómo se transmitirá la presentación, así como elegir la combinación correcta de fondo y texto.
- Es importante ensayar tu presentación, pensar en cómo saludas a la audiencia, qué dices primero, cómo terminas la presentación. Todo viene con experiencia.
- Elige el atuendo adecuado, porque La ropa del hablante también juega un papel importante en la percepción de su discurso.
- Trate de hablar con confianza, fluidez y coherencia.
- Intente disfrutar de la actuación para que pueda estar más relajado y menos ansioso.
Radiación ultravioleta.
Presentación de la lección "Escala de ondas electromagnéticas"
profesores de MAOU Lyceum No. 14
Ermakova T.V.
Definición:
UV es radiación electromagnética que ocupa el rango espectral entre la radiación visible y la de rayos X.
Las longitudes de onda de los rayos ultravioleta oscilan entre 10 y 400 nm.
El término proviene de lat. " ultra "- por fuera y morado.
Historia del descubrimiento.
Después de que se descubrió la radiación infrarroja, el físico alemán Johann Wilhelm Ritter comenzó a buscar radiación en el extremo opuesto del espectro, con una longitud de onda más corta que la del violeta. En 1801, descubrió que el cloruro de plata, que se descompone cuando se expone a la luz, se descompone más rápido cuando se expone a radiación invisible fuera de la región violeta del espectro. El cloruro de plata, de color blanco, se oscurece a la luz en pocos minutos. Las diferentes partes del espectro tienen diferentes efectos sobre la velocidad de oscurecimiento. Esto ocurre más rápidamente frente a la región violeta del espectro. Fue entonces cuando muchos científicos, incluido Ritter, acordaron que la luz está formada por tres componentes separados: un componente oxidante o térmico (infrarrojo), un componente iluminante (luz visible) y un componente reductor (ultravioleta). En ese momento, la radiación ultravioleta también se llamaba actínico radiación.
Fuente natural
La principal fuente de radiación ultravioleta en la Tierra es el Sol. La cantidad total de rayos ultravioleta que llegan a la superficie de la Tierra depende de los siguientes factores:
- sobre la concentración de ozono atmosférico sobre la superficie terrestre;
- desde la altura del Sol sobre el horizonte;
- desde la altura sobre el nivel del mar;
- de la dispersión atmosférica;
- sobre el estado de la nubosidad;
- en el grado de reflexión de los rayos ultravioleta de la superficie (agua, suelo)
- Una lámpara de luz negra es una lámpara que emite principalmente en la región ultravioleta de longitud de onda larga del espectro y produce muy poca luz visible. Se utiliza para proteger los documentos de la falsificación y, a menudo, se proporcionan con etiquetas ultravioleta que solo son visibles bajo luz ultravioleta.
Desinfección de aire y superficies.
Las lámparas ultravioleta se utilizan para la esterilización (desinfección) de agua, aire y diversas superficies en todas las esferas de la actividad humana.
La ventaja de esta característica es que se excluyen los efectos nocivos en humanos y animales.
Atrapar insectos . La radiación ultravioleta se usa a menudo para atrapar insectos con luz (a menudo en combinación con lámparas que emiten en la parte visible del espectro). Esto se debe al hecho de que en la mayoría de los insectos el rango visible se desplaza a la parte de onda corta del espectro: los insectos no ven lo que una persona percibe como rojo, pero ven una suave luz ultravioleta.
1.acción sobre la piel
La exposición a la radiación ultravioleta de la piel en exceso de la capacidad natural de bronceado de la piel provoca quemaduras. La radiación ultravioleta puede causar mutaciones (mutagénesis ultravioleta). La formación de mutaciones, a su vez, puede provocar cáncer y envejecimiento prematuro.
Efectos sobre la salud humana
2.acción en los ojos
La radiación ultravioleta del rango de longitud de onda media (280-315 nm) es prácticamente imperceptible para el ojo humano y es absorbida principalmente por el epitelio corneal, que, con una irradiación intensa, causa daños por radiación: quemaduras corneales. Esto se manifiesta por un mayor lagrimeo, fotofobia.
Efectos sobre la salud humana
Protección para los ojos
Para proteger los ojos de los efectos nocivos de la radiación ultravioleta, se utilizan gafas especiales que bloquean hasta el 100% de la radiación ultravioleta y son transparentes en el espectro visible. Como regla general, las lentes de tales gafas están hechas de plásticos especiales o policarbonato.
