Какво означава ултравиолетово?
Ултравиолетово излъчване
Ултравиолетовите лъчи (UV) са електромагнитно излъчване с дължина на вълната по-малка от тази на видимата светлина, но по-голяма от тази на рентгеновите лъчи, между 10 и 400 nm, и с енергия между 3,10 и 124 електронволта. Наименованието им идва от факта, че тази част от спектъра включва честотите, непосредствено след тези, идентифицирани от хората като виолетов цвят. Както личи от името, те са невидими за човешкото око.
Ултравиолетовото излъчване се съдържа в спектъра на слънчевата светлина, а в земни условия може да се генерира от електрическите дъги или от предназначени за тази цел лампи. Макар и да е класифицирано като нейонизиращо излъчване, то може да предизвиква някои химични реакции, а при някои вещества и флуоресценция. В ежедневието най-честата проява на ефекта на ултравиолетовите лъчи на Слънцето е в предизвикваното от тях слънчево изгаряне, но те имат и много други ефекти върху човека, както полезни, така и вредни.
Оптична спектроскопия
Оптичната спектроскопия е вид електромагнитна спектроскопия, при която се изследва взаимодействието между светлината и веществата. Исторически този раздел на науката е възникнал, когато за изследване на структурата на веществото е била използвана светлина от видимия спектър, но впоследствие започват да се прилагат и ултравиолетовият и инфрачервения диапазони от електромагнитния спектър (т.е. от около 180 нанометра до 100 микрометра). С този метод е получена значителна информация за строежа на веществата на атомно и молекулно ниво.
Особеността на оптичната спектроскопия в сравнение с другите видове спектроскопия се състои в това, че повечето от структурно организираната материя (над атомно ниво) взаимодейства резонансно с електромагнитното поле именно в оптическия диапазон честоти. Затова именно този вид спектроскопия днес широко се прилага за получаване на информация за веществото. Взаимодействието на лъчението с веществото се описва от неговите оптични свойства (диелектрична проницаемост, коефициент на поглъщане, коефициент на отражение, коефициент на пречупване, излъчвателна способност, луминесценция, разсейване и др.)
Оптичната спектроскопия се използва много и в астрономията и дистанционните изследвания. Повечето големи телескопи имат като приставка спектрограф, който се използва за определяне на химическия състав и физическите свойства на астрономическите обекти или за определяне на техните скорости като се измерва отместването на спектралните им линии вследствие на ефекта на Доплер.
Оптичните свойства на материалите се определят от тяхната енергетична структура, която включва както заетите и свободните електронни енергетични нива, така и енергетичните нива на атомните трептения на молекулите или кристалната решетка. Възможните преходи между тези енергетични нива като функция от енергията на фотоните са специфични за всеки материал, в резултат на което спектрите също са характерни само за него. По тази причина оптичната спектроскопия намира широко приложение във физиката, химията, биологията, геологията и др. за качествен и количествен анализ. Оптичните свойства и спектрите се променят и като функция на температурата, налягането, външни електрични и магнитни полета и т.н., което позволява да се получи съществена информация за изследваното вещество, а също така да се провери достоверността на теоретичните модели.
Ултравиолетова катастрофа
Ултравиолетова катастрофа е термин във физиката, описващ следния парадокс: според формулите на класическата физика се оказва, че пълната мощност на топлинното излъчване на всяко нагрято тяло става безкрайна при големи честоти (малки дължини на вълната). Названието произтича от класическия закон на Релей-Джинс, в който спектралната плътност на топлинното излъчване е обратно пропорционална на дължината на вълната и при малки дължини (към виолетовата част на видимия спектър) трябва да нараства неограничено.
Всъщност този парадокс показва ако не вътрешната противоречивост на класическата физика, то поне огромно (абсурдно) разминаване между наблюденията и експериментите от една страна и математическото им описание от друга.
Поради това разминаване с експерименталните наблюдения в края на XIX век възникват големи трудности при описанието на фотометричните характеристики на телата.
Проблемът е решен от Макс Планк през 1900 г. с помощта на квантовата теория на излъчване.