Radiación ultravioleta para niños
El ultravioleta (UV) es un tipo de radiación electromagnética. Imagina que la luz es como una gran familia de ondas, y el ultravioleta es uno de sus miembros. Sus ondas son más cortas que las de la luz visible (la que podemos ver), pero más largas que las de los rayos X.
Se llama ultravioleta porque está "más allá" del color violeta en el espectro visible, que es el último color que el ojo humano puede ver. Aunque no podemos ver la luz ultravioleta, es una parte importante de la luz del Sol y tiene varios efectos en nosotros y en el mundo que nos rodea.
Contenido
- Descubrimiento de la luz ultravioleta
- ¿Podemos ver la luz ultravioleta?
- Tipos de luz ultravioleta
- Luz ultravioleta del Sol
- Materiales que bloquean o absorben la luz UV
- Fuentes artificiales de luz ultravioleta
- Usos de la luz ultravioleta
- Efectos de los rayos UV solares en los seres vivos
- Visión ultravioleta en animales
- Galería de imágenes
- Véase también
Descubrimiento de la luz ultravioleta
La luz ultravioleta fue descubierta en 1801 por un científico alemán llamado Johann Wilhelm Ritter. Él estaba experimentando con sales de plata y notó que los rayos invisibles que estaban justo después del color violeta en el espectro visible hacían que el papel con cloruro de plata se oscureciera más rápido.
Ritter llamó a estos rayos "desoxidantes" por su capacidad de reaccionar químicamente. Esto los diferenciaba de los "rayos calóricos" (que ahora conocemos como infrarroja) que había descubierto otro científico, William Herschel. Con el tiempo, estos nombres cambiaron a los que usamos hoy: radiación infrarroja y ultravioleta.
¿Podemos ver la luz ultravioleta?
La mayoría de los seres humanos no podemos ver los rayos ultravioleta. Esto se debe a que el cristalino (la lente natural de nuestro ojo) bloquea la mayor parte de esta radiación. Las ondas UV más cortas son bloqueadas por la córnea, la parte transparente del ojo.
Sin embargo, hay algunas excepciones. Las personas que no tienen cristalino (una condición llamada afaquia) pueden ver los rayos ultravioleta cercanos como un color azul o violeta blanquecino. Además, los niños y los jóvenes a veces pueden ver un poco de luz ultravioleta.
Curiosamente, muchos animales sí pueden ver la luz ultravioleta. Por ejemplo, los pájaros pequeños tienen un cuarto tipo de receptor de color en sus ojos que les permite ver el ultravioleta, dándoles una "verdadera" visión UV. También algunos insectos y mamíferos pueden verla.
Tipos de luz ultravioleta
La luz ultravioleta se divide en diferentes tipos según la longitud de sus ondas. Cada tipo tiene características y efectos distintos:
| Nombre | Abreviatura | Longitud de onda (nm) | Notas |
|---|---|---|---|
| Ultravioleta A (onda larga) | UVA | 400-315 | También conocida como luz negra. No es absorbida por la capa de ozono. |
| Ultravioleta B (onda media) | UVB | 315-280 | Principalmente absorbida por la capa de ozono. |
| Ultravioleta C (onda corta) | UVC | 280-100 | Completamente absorbida por la capa de ozono y la atmósfera. |
Existen otros subtipos más técnicos como el Ultravioleta Cercano (NUV), Medio (MUV), Lejano (FUV), de Vacío (VUV) y Extremo (EUV), que se usan en campos científicos muy específicos.
Para detectar la luz UV, se usan dispositivos especiales como fotodiodos y fotomultiplicadores, que son sensibles a diferentes partes del espectro UV. También hay espectrómetros y radiómetros para medirla.
Luz ultravioleta del Sol
El Sol es una fuente natural de luz ultravioleta. Cuando la luz solar llega a la parte superior de la atmósfera de la Tierra, aproximadamente el 10% es luz ultravioleta.
Nuestra atmósfera terrestre es como un escudo protector. Bloquea alrededor del 77% de los rayos UV del Sol. Las ondas UV más cortas son las que más se bloquean. A nivel del suelo, la mayor parte de la radiación UV que nos llega es UVA (más del 95%), y una pequeña parte es UVB. Casi nada de UVC llega a la superficie de la Tierra.
La capa de ozono es muy importante porque absorbe la mayor parte de los rayos UVB y el resto de los UVC que no son bloqueados por el oxígeno normal del aire.
Materiales que bloquean o absorben la luz UV
Algunos materiales tienen la capacidad de absorber la radiación UV para protegerse o proteger lo que está detrás de ellos.
- Absorbentes UV: Son moléculas que se añaden a materiales como polímeros o pinturas para evitar que la luz UV los dañe.
- Protectores solares: Contienen ingredientes que absorben o bloquean los rayos UVA y UVB, como la avobenzona o el dióxido de titanio.
- Ropa: Algunas prendas tienen un factor de protección ultravioleta (UPF) que indica cuánta radiación UV bloquean.
- Vidrio: El vidrio de las ventanas bloquea la mayor parte de los rayos UV más cortos (UVB y UVC), pero deja pasar algo de UVA. Otros tipos de vidrio, como el cuarzo fundido, pueden ser transparentes a longitudes de onda UV más cortas.
- Cristal de Wood: Es un tipo especial de vidrio de color azul oscuro que se usó para bloquear la luz visible y permitir la comunicación con luz UV.
Fuentes artificiales de luz ultravioleta
Además del Sol, existen muchas fuentes artificiales de luz ultravioleta:
Luces negras
Las luces negras son lámparas que emiten principalmente luz UV-A y muy poca luz visible. Se usan para hacer que ciertas sustancias brillen (fenómeno llamado fluorescencia). Esto es útil en espectáculos, para detectar billetes falsos o para cargar objetos que brillan en la oscuridad.
Lámparas ultravioletas de onda corta
Estas lámparas no tienen el recubrimiento de fósforo de las lámparas fluorescentes normales y están hechas de cuarzo fundido. Emiten luz UV-C, que es muy potente. Se les llama lámparas "germicidas" porque se usan para desinfectar superficies, agua y aire, ya que la radiación UV-C puede dañar el ADN de bacterias y virus, impidiendo que se reproduzcan.
Lámparas incandescentes
Algunas lámparas incandescentes pueden emitir algo de luz UV, especialmente si tienen un filtro especial. Sin embargo, son muy ineficientes para producir UV.
Lámparas de descarga de gas
Las lámparas de descarga de gas usan diferentes gases para producir luz UV en longitudes de onda específicas. Se usan en laboratorios para análisis químicos. Ejemplos incluyen las lámparas de arco de deuterio y las lámparas de arco de xenón.
LEDs ultravioleta
Los diodos emisores de luz (LED) también pueden fabricarse para emitir luz ultravioleta. Los LED UV-A son comunes y se usan para el curado por UV (endurecer tintas y resinas), para cargar objetos que brillan en la oscuridad y para detectar dinero falso. Los LED UV-C, que son más nuevos, se están desarrollando para la desinfección.
Láser ultravioleta
Los láseres también pueden producir rayos ultravioleta. Hay diferentes tipos de láseres UV, como los láseres de excímeros, que se usan en la fabricación de circuitos electrónicos y en medicina, por ejemplo, en dermatología.
Soldadura eléctrica
El arco que se produce al soldar con electricidad emite una gran cantidad de radiación ultravioleta. Por eso, los soldadores deben usar protección especial para sus ojos y piel.
Usos de la luz ultravioleta
La luz ultravioleta tiene muchas aplicaciones útiles:
- Esterilización: Como se mencionó, la luz UV-C se usa para eliminar bacterias, virus y hongos en agua, aire y superficies, sin dejar residuos químicos.
- Lámparas fluorescentes: Estas lámparas usan luz UV para hacer que un recubrimiento especial (fósforo) brille y produzca luz visible.
- Ciencia e ingeniería:
* Para detectar fluorescencia en materiales, lo que ayuda a autenticar antigüedades o billetes. * En ciencia forense, para encontrar rastros biológicos que brillan bajo la luz UV. * En química analítica, para estudiar la composición de sustancias.
- Control de plagas: Las trampas de insectos usan luz UV para atraer a los insectos voladores y luego eliminarlos.
Efectos de los rayos UV solares en los seres vivos
La radiación UV puede tener efectos tanto beneficiosos como perjudiciales en los seres vivos.
- Beneficios: Una exposición moderada a los rayos UV-B ayuda a nuestra piel a producir vitamina D, que es esencial para que nuestros huesos absorban el calcio.
- Daños: Demasiada exposición a los rayos UV puede dañar el ADN de nuestras células, lo que puede llevar a mutaciones. En los humanos, esto puede causar:
* Problemas en la piel como irritación, arrugas, pérdida de elasticidad, manchas y, en casos graves, cáncer. * Afecciones en los ojos. * Quemaduras solares si la exposición es excesiva.
Cuando nos exponemos al Sol, unas células de nuestra piel llamadas melanocitos producen un pigmento que nos da el bronceado. Los melanocitos nos ayudan a protegernos del exceso de radiación solar.
Índice ultravioleta
El Índice UV es una medida que nos dice qué tan fuerte es la radiación UV del Sol en la superficie de la Tierra y qué tan probable es que cause daño a la piel.
La Organización Mundial de la Salud y otras organizaciones han creado un sistema estándar para medir y comunicar este índice, usando un código de colores para que sea fácil de entender:
| Color | Riesgo | Índice UV |
|---|---|---|
| █ Verde | Bajo | < 2 |
| █ Amarillo | Moderado | 3-5 |
| █ Naranja | Alto | 6-7 |
| █ Rojo | Muy Alto | 8-10 |
| █ Violeta | Extremadamente alto | > 11 |
Visión ultravioleta en animales
A diferencia de los humanos, muchos animales pueden ver la luz ultravioleta. Por ejemplo, los mamíferos antiguos eran principalmente nocturnos para evitar a los dinosaurios. Esto hizo que perdieran la capacidad de ver el ultravioleta y el rojo.
Con el tiempo, algunos mamíferos recuperaron la visión del rojo (como los primates, para ver frutas maduras) o del ultravioleta (como los carnívoros y roedores). Para estos animales, ver el ultravioleta es muy importante para marcar su territorio, ya que la orina y las heces reflejan bien esta luz.
Los peces también usan la comunicación ultravioleta, especialmente para escapar de depredadores que no pueden verla.
Galería de imágenes
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Lámpara fluorescente de luz ultravioleta.
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Las ondas de radio, las microondas, la luz infrarroja, la luz visible, la luz ultravioleta o violeta, los rayos x y gamma.
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Niveles de ozono a varias altitudes y bloqueo de diferentes bandas de radiación ultravioleta.
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Dos lámparas fluorescentes de luz negra, utilizadas como fuente de luz ultravioleta de onda larga.
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Arte con materiales fluorescentes, iluminado con luz ultravioleta (artista: Beo Beyond).
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Un LED UV de 380 nanómetros hace que algunos artículos domésticos comunes sean fluorescentes.
Véase también
En inglés: Ultraviolet Facts for Kids
