Radiação ultravioleta
English: Ultraviolet

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Ultravioleta
Ciclos por segundo: 750 THz a 300 PHz

Comprimento de onda: 400 nm a 15 nm

Imagem de Marte em falsa cor obtida a partir de observações da sonda MAVEN na faixa do ultravioleta.[1]

A radiação ultravioleta (UV) é a radiação eletromagnética ou os raios ultravioleta com um comprimento de onda menor que a da luz visível e maior que a dos raios X, de 380 nm a 1 nm. O nome significa mais alta que (além do) violeta (do latim ultra), pelo fato de que o violeta é a cor visível com comprimento de onda mais curto e maior frequência.

A radiação UV pode ser subdividida em UV próximo (comprimento de onda de 380 até 200 nm - mais próximo da luz visível), UV distante (de 200 até 10 nm) e UV extremo (de 1 a 31 nm).

No que se refere aos efeitos à saúde humana e ao meio ambiente, classifica-se como UVA (400 – 320 nm, também chamada de luz negra ou onda longa), UVB (320–280 nm, também chamada de onda média) e UVC (280 - 100 nm, também chamada de UV curta ou "germicida"). A maior parte da radiação UV emitida pelo sol é absorvida pela atmosfera terrestre. A quase totalidade (99%) dos raios ultravioleta que efetivamente chegam a superfície da Terra são do tipo UV-A. A radiação UV-B é parcialmente absorvida pelo ozônio da atmosfera e sua parcela que chega à Terra é responsável por danos à pele. Já a radiação UV-C é totalmente absorvida pelo oxigênio e o ozônio da atmosfera.

As faixas de radiação não são exatas. Como exemplo, o UVA começa em torno de 410 nm e termina em 315 nm. O UVB começa em 330 nm e termina em 270 nm aproximadamente. Os picos das faixas estão em suas médias.

Seu efeito bactericida a torna utilizável em dispositivos que mantêm a assepsia de certos estabelecimentos.

Outro uso é a aceleração da polimerização de certos compostos. Também é utilizada para apagar dados escritos em uma memória eletrônica EPROM.

Muitas substâncias, quando expostas à radiação UV, se comportam de modo diferente de quando expostas à luz visível, tornando-se fluorescentes. Este fenômeno se dá pela excitação dos elétrons nos átomos e moléculas dessa substância ao absorver a energia da luz invisível. Ao retornar a seus níveis normais (níveis de energia), o excesso de energia é reemitido sob a forma de luz visível.

Subtipos

O espectro eletromagnético da luz ultravioleta pode ser dividido de várias formas. A norma ISO sobre determinação de irradiância solar (ISO-21348:2007)[2] descreve as seguintes faixas de comprimento de onda (nm):

Nome Abreviação Faixa de comprimento de onda (nm)
Ultravioleta UV 100 nm – 400 nm
Ultravioleta de vácuo VUV 10 nm – 200 nm
Ultravioleta extremo EUV 10 nm – 121 nm
Ultravioleta longínquo FUV 122 nm – 200 nm
Ultravioleta C UVC 100 nm – 280 nm
Ultravioleta médio MUV 200 nm – 300 nm
Ultravioleta B UVB 280 nm – 315 nm
Ultravioleta próximo NUV 300 nm – 400 nm
Ultravioleta A UVA 315 nm – 400 nm

Uma variedade de dispositivos de estado sólido e de vácuo foi explorada para uso em diferentes partes do espectro UV. Muitas abordagens procuram adaptar dispositivos visíveis para detecção de luz, mas eles podem sofrer resposta indesejada à luz visível e várias instabilidades. Ultravioleta pode ser detectado por adequados fotodiodos e fotocatodos, que podem ser adaptadas para ser sensíveis a diferentes partes do espectro de UV. Fotomultiplicadores ultravioleta sensíveis estão disponíveis. Espectrômetros e radiômetros são feitos para medir a radiação UV. Detectores de silício são usados ​​em todo o espectro.[3]

Comprimentos de onda de vácuo UV, ou VUV, (menores que 200 nm) são fortemente absorvidos pelo oxigênio molecular no ar, embora comprimentos de onda maiores de cerca de 150–200 nm possam se propagar através do nitrogênio. Os instrumentos científicos podem, portanto, utilizar essa faixa espectral operando em uma atmosfera livre de oxigênio (geralmente nitrogênio puro), sem a necessidade de câmaras de vácuo caras. Exemplos significativos incluem equipamentos de fotolitografia de 193 nm (para fabricação de semicondutores) e espectrômetros de dicroísmo circular.

A tecnologia para instrumentação VUV foi amplamente impulsionada pela astronomia solar por muitas décadas. Embora a óptica possa ser usada para remover a luz visível indesejada que contamina o VUV, em geral, os detectores podem ser limitados por sua resposta à radiação não-VUV, e o desenvolvimento de dispositivos "cegos ao sol" tem sido uma área importante de pesquisa. Dispositivos de estado sólido com espaço amplo ou dispositivos de vácuo com fotocatodos de alto corte podem ser atraentes em comparação com os diodos de silício.

O UV extremo (EUV ou às vezes XUV) é caracterizado por uma transição na física da interação com a matéria. Comprimentos de onda maiores que cerca de 30 nm interagem principalmente com os elétrons de valência externa dos átomos, enquanto comprimentos de onda menores que este interagem principalmente com elétrons da camada interna e núcleo. O extremo longo do espectro EUV é definido por uma linha espectral He + proeminente a 30,4 nm. O EUV é fortemente absorvido pela maioria dos materiais conhecidos, mas é possível sintetizar um revestimento óptico que reflete até cerca de 50% da radiação do EUV na incidência normal. Essa tecnologia foi pioneira no NIXT e MSSTA (cargas úteis de foguetes de sondagem nos anos 90), e tem sido usado para fabricar telescópios para imagens solares. Veja também o satélite Extreme Ultraviolet Explorer (EUVE) .