¿Qué es la luz ultravioleta? – Definición, longitud de onda y usos

Definición de luz ultravioleta

La luz ultravioleta (UV) es un tipo de radiación electromagnética que nos rodea aunque nuestros ojos no puedan detectarla. Nuestros cuerpos la usan para producir vitamina D, pero una exposición excesiva puede causar quemaduras dolorosas e incluso cáncer. Aunque la luz ultravioleta puede ser peligrosa, también es muy valiosa y se utiliza de muchas formas. La luz ultravioleta se utiliza para identificar materiales biológicos, como sangre, en las escenas del crimen y en lugares donde el saneamiento es importante. Debido a que puede matar virus y bacterias, también se usa para esterilizar instalaciones de investigación médica y biológica y para desinfectar gran parte de nuestra comida y agua.

Ondas electromagnéticas

Como se mencionó anteriormente, la luz ultravioleta es un tipo de onda electromagnética. Ondas electromagnéticasson diferentes a las ondas en una cuerda o las ondas que ves en el agua porque no necesitan nada para viajar; son ondas de pura energía y por eso pueden viajar por el espacio vacío. También se mueven muy rápido, viajando por el espacio a la velocidad de la luz. Todos los colores visibles de la luz, así como las microondas, los rayos X y las ondas de radio, también son ondas electromagnéticas. La única diferencia entre estos tipos de ondas electromagnéticas es su frecuencia y longitud de onda. Las ondas ultravioleta, con longitudes de onda de 40 a 400 nanómetros (nm), son las que se encuentran entre la luz visible y los rayos X en el espectro electromagnético. Debido a que la luz ultravioleta tiene una frecuencia más alta que la de la luz visible, transporta más energía y tiene la capacidad de penetrar nuestra piel.

Tipos y fuentes de luz ultravioleta

El sol es nuestra principal fuente natural de radiación ultravioleta. Las fuentes artificiales incluyen cabinas de bronceado, luces negras, lámparas germicidas, lámparas de vapor de mercurio, luces halógenas, lámparas de descarga de alta intensidad, fuentes fluorescentes e incandescentes y algunos tipos de láseres.

El espectro UV se divide en UV al vacío (40-190 nm), UV lejano (190-220 nm), UVC (220-290 nm), UVB (290-320 nm) y UVA (320-400 nm). Las formas de mayor energía de la luz ultravioleta (UV al vacío, UV lejano y UVC) son absorbidas casi por completo por la atmósfera de la Tierra en la capa de ozono. Sin embargo, los rayos UVB y UVA penetran la capa de ozono. La UVB es típicamente la forma más destructiva de radiación ultravioleta porque tiene suficiente energía para dañar el ADN celular, pero no lo suficiente como para ser completamente absorbida por la atmósfera. Los seres humanos necesitan estar expuestos a algunos rayos UVB para que podamos producir vitamina D, un nutriente fundamental para la producción y reparación de los huesos. Sin embargo, la sobreexposición a la luz ultravioleta puede causar quemaduras solares, cataratas y eventualmente conducir al desarrollo de cáncer de piel.

Los rayos UVA son el tipo de luz ultravioleta más común y también el menos dañino. La exposición a los rayos UVA provoca inicialmente el bronceado de la piel, seguido de quemaduras solares después de una exposición prolongada. El ozono en la atmósfera absorbe muy poca radiación UVA y está presente incluso en días nublados. Los seres humanos también necesitan los rayos UVA para la síntesis de vitamina D. Sin embargo, al igual que los rayos UVA, la sobreexposición a los rayos UVA se ha asociado con endurecimiento y arrugas de la piel, supresión del sistema inmunológico, formación de cataratas y cáncer de piel.

Algunas aplicaciones de la luz ultravioleta

Aquí hay algunas formas diferentes en que los seres humanos utilizan la luz ultravioleta.

1. Tintes fluorescentes

Cuando la luz ultravioleta incide sobre ciertos tintes, emiten una luz en el espectro visible llamada fluorescencia . Muchas telas y papeles contienen tintes sensibles a los rayos ultravioleta que emiten luz visible cuando se exponen a la luz ultravioleta. Esto realza el color del tinte y hace que parezca más brillante. Para evitar la falsificación, la mayoría de los billetes se imprimen con una marca de agua o una tira de tinte sensible a los rayos UV que solo se puede ver con una luz negra ultravioleta. Esto también se usa comúnmente en tarjetas de crédito, pasaportes y otros documentos confidenciales.

2. Medicina forense

La luz ultravioleta se usa a menudo para identificar la presencia de fluidos corporales como sangre u orina. Estas sustancias serán fluorescentes en presencia de luz ultravioleta. Esto se utiliza en el análisis de la escena del crimen, así como para verificar el saneamiento de los baños y otros espacios públicos donde estos fluidos pueden estar presentes pero invisibles a simple vista.

3. Esterilización

La luz ultravioleta daña el ADN y, por lo tanto, tiene la capacidad de matar bacterias y virus. A menudo se usa para desinfectar espacios de trabajo en instalaciones de investigación médica y biológica y para esterilizar agua y otros alimentos que se dañarían con la esterilización por calor.

Resumen de la lección

La luz ultravioleta es un tipo de radiación que nos rodea a pesar de que nuestros ojos no pueden detectarla, ya que tiene una frecuencia superior a la de la luz visible. También se conoce como onda electromagnética. Las ondas electromagnéticas son diferentes a las ondas en una cuerda o las ondas que se ven en el agua porque no necesitan nada para viajar; son ondas de pura energía y por eso pueden viajar por el espacio vacío. Otras ondas electromagnéticas incluyen ondas de radio, microondas, luz visible y rayos X.

La luz UV se puede dividir en cinco tipos diferentes en función de sus longitudes de onda, que incluyen UV al vacío (40-190 nm), UV lejano (190-220 nm), UVC (220-290 nm), UVB (290-320 nm), y UVA (320-400 nm). Los primeros tres tipos se absorben en la capa de ozono de la atmósfera terrestre, mientras que los rayos UVB y UVA se abren paso. En realidad, es la radiación UVB la que daña el ADN en los seres humanos (además del cáncer de piel, las cataratas y esas dolorosas quemaduras solares que probablemente haya tenido en un momento u otro). Sin embargo, los seres humanos también utilizan la luz ultravioleta para producir vitamina D.

La luz ultravioleta también tiene muchas aplicaciones en otras áreas. Los tintes UV se utilizan en telas y papel para que parezcan más brillantes, y la luz UV también hará que las sustancias biológicas, como la sangre y la orina, parezcan fluorescentes. Esto es muy útil en medicina forense. Dado que la luz ultravioleta daña el ADN, mata rápidamente el ADN y los virus y se usa comúnmente para esterilizar alimentos y agua, así como instalaciones de investigación médica y biológica.

Notas sobre la luz ultravioleta

• La luz ultravioleta, también conocida como onda electromagnética, es energía pura y puede viajar a través del espacio a la velocidad de la luz.
• La luz ultravioleta se produce de forma natural y artificial.
• La exposición a la luz ultravioleta es necesaria, pero la sobreexposición puede provocar quemaduras y cáncer de piel.
• La luz ultravioleta se utiliza en teñido de telas, medicina forense y esterilización.

Los resultados del aprendizaje

Una vez que haya terminado esta lección, debería poder:

• Describe las ondas de luz ultravioleta
• Nombra los cinco tipos de luz ultravioleta
• Enumere algunas de las propiedades y funciones de la luz ultravioleta.