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光學的基本知識(一)

時間：2016-06-30

什么是光

光是能量存在的一種形式，也是寬廣的電磁波譜中的一部分。

可見光

光是一種電磁波，廣義上它的波長從幾個納米至一毫米左右，而人眼所能看見的只是一小部分。通常波長范圍為380nm至780nm我們把這部分光稱為可見光。如圖

電磁波頻譜.jpg

可見光的波長不同，引起人眼的顏色感覺不同。單色光的波長由長至短，對應的顏色感覺由紅到紫。一般認為：

紅色780nm-620nm 橙色620nm-590nm 黃色590nm-560nm

黃綠色S60nm-530nm 綠色530nm-500nm 青色550nm-470nm

藍色470nm-430nm 紫色430nm-380nm

沒有嚴格的界限。上述的范圍只是根據人們的習慣大致劃分。實際上隨著波長的變化，顏色是連續漸變的，

紫外光

波長小于可見光譜的電磁輻射，稱為紫外光（或紫外線），由于大氣吸收200nm以下的紫外光。所以通常所說的紫外線為波長200nm-380nm的光輻射，小于200nm的光輻射稱為真空紫外。

紫外光的波長短，光子能量大，粒子性明顯，它的光電效應、光生物效應及光化學效應強，國際照明委員會把紫外光譜分為三個區域。如圖所示

紫外線.jpg

UV-A 波段紫外線生物作用較弱，它對人體照射后，使皮膚發黑，并產生明顯的色素沉著，同時促進皮膚新陳代謝，皮膚生長力強和使皮膚加厚。此外，該波段紫外線還可治療牛皮癬(銀屑病）、白癜風等病癥。

UV-B 波段紫外線對人體的生理作用較強，使皮膚機體產生光化學和光電過程，生成許多活性物質，對神經、內分泌及循環系統等都可起到良好的作用。所以常把該波段的紫外線稱為保健射線。該波段紫外線照射人體后，可引起皮膚發紅，產生紅斑效應，另一方面又使皮膚內的7-脫氫麥角膽固醇轉化為維生親D₃或D₂。促進人體的正常鈣磷循環，對室內工作人員，孕婦、幼兒等尤其重要。

UV-C 波段的紫外線光子能量大，生物效應顯著，微生物吸收該波段的紫外線后，會使細胞內的核蛋白和核糖核酸（DNA）之間的鏈被打開斷裂，從而導致死亡。所以，又往往將該波段的紫外線叫做滅菌紫外線。當然，人體照射該波段的紫外線后，也會引起皮膚損傷及角膜發炎等病癥。

不同的生物體，對光的吸收及生物作用效應不同，下圖是世界衛生組織有關光生物效應的相對光譜響應函數。根據該光譜響應函數可以確定光源的生物有效輻射量。

光生物效應相對光譜響應函數.jpg

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