מה הגודל של אורך גל אולטרה-סגול?

אור אולטרה-סגול הוא אור באורכי גל קצרים מכדי שעיני אדם יראו אותו, מכ-10 עד 400 ננומטרים. ננומטר הוא מיליארדית המטר. האתר מציג אור אולטרה-סגול באורך גל של 60 ננומטרים. אורך הגל הזה נמצא בתחום האולטרה-סגול הקיצוני, החלק בתחום האולטרה-סגול הקרוב ביותר לקרני רנטגן.

אורך גל

אור מתפשט כגל, ואורך הגל שלו הוא המרחק מפסגה אחת של הגל לפסגה הבאה. לאור אולטרה-סגול אורכי גל קצרים יותר מאלה של אור נראה. ככל שאורך הגל קצר יותר, כך האור נושא יותר אנרגיה.

מדענים מחלקים את האור האולטרה-סגול לתחומים, ותחומי מחקר שונים מציבים את הגבולות במקומות שונים. הוועדה הבין-לאומית לתאורה מציינת שהטווח מ-100 עד 400 ננומטרים מחולק בדרך כלל ל-UV-A (315–400 ננומטרים), UV-B (280–315) ו-UV-C (100–280). ISO 21348, תקן בין-לאומי למדידת אור השמש, מוסיף תחומים של אורכי גל קצרים יותר. אחד מהם הוא האולטרה-סגול הקיצוני, מ-10 עד 121 ננומטרים.

גל של 60 ננומטרים הוא אור אולטרה-סגול קיצוני לפי ההגדרה הזאת וגם לפי הגדרות צרות יותר. ארכיון נאס"א לאסטרונומיה של אנרגיות גבוהות, למשל, ממקם את האולטרה-סגול הקיצוני בין 10 ל-90 ננומטרים. הארכיון מציין שהגבולות בין התחומים הם "עניין של הגדרה ולא של מדע".

השוואות גודל

• כ-1,300–1,700 גלים של אור באורך 60 ננומטרים, מונחים זה אחר זה, היו משתרעים על פני רוחבה של שערת אדם, שרוחבה 80–100 מיקרומטרים. מיקרומטר הוא אלפית המילימטר.
• גלי אור סגול, הקצרים ביותר שבני אדם יכולים לראות, באורך של כ-380–400 ננומטרים, ארוכים פי שישה עד פי שבעה מהגלים האלה.
• חלקיק של נגיף הפטיטיס B הוא בקוטר 42 ננומטרים, כ-70% מאורך גל אחד.
• אילו אורך גל אחד היה נמתח למטר אחד, תא דם אדום היה ברוחב של כ-125 מטרים, ושערת אדם הייתה ברוחב 1.3–1.7 קילומטרים.

מה קורה לאור אולטרה-סגול קיצוני

השמש פולטת אור אולטרה-סגול בכל אורכי הגל. האור האולטרה-סגול הקיצוני שלה מגיע מהשכבות החיצוניות של האטמוספרה שלה, הכרומוספרה והקורונה. אף חלק ממנו אינו מגיע לקרקע. האטמוספרה העליונה של כדור הארץ סופגת אותו כולו בגובה של יותר מ-80 קילומטרים.

האנרגיה הזאת מחממת את התרמוספרה, שכבת האטמוספרה שבגובה 80 עד 600 קילומטרים. היא גם מנתקת שם אלקטרונים מאטומים ומולקולות, וכך נוצרת היונוספרה, שכבה של גז טעון חשמלית. מכיוון שהאור הזה אינו מגיע לקרקע לעולם, אפשר למדוד אותו רק מרקטות ומלוויינים.

אורכי גל אולטרה-סגולים ארוכים יותר חודרים עמוק יותר לאטמוספרה. האטמוספרה סופגת כמעט את כל אור ה-UV-C, והאוזון סופג כ-95% מאור ה-UV-B. אור ה-UV-B שכן מגיע לקרקע גורם לכוויות שמש.

כיצד התגלה האור האולטרה-סגול

יוהאן ריטר גילה אור אולטרה-סגול ב-1801. הוא ידע שנייר מצופה בכלוריד הכסף משחיר מהר יותר באור כחול מאשר באור אדום. הוא הניח נייר מעבר לקצה הסגול של הספקטרום הנראה, במקום שבו לא נראה אור, והנייר השחיר. משהו בלתי נראה הגיע אל הנייר.

עיני אדם עדיין אינן רואות אור אולטרה-סגול, אך חרקים מסוימים רואים אותו. דבורי בומבוס, למשל, רואות אור אולטרה-סגול קרוב, התחום הסמוך לסגול.

מקורות

• Ultraviolet radiation. International Commission on Illumination, International Lighting Vocabulary, 2020.
• ISO 21348:2007, Space environment: Process for determining solar irradiances (preview). International Organization for Standardization, 2007.
• What are the Energy Range Definitions for the Various Types of Electromagnetic Radiation?. NASA High Energy Astrophysics Science Archive Research Center, 2021.
• Solar EUV Irradiance. NOAA Space Weather Prediction Center.
• Ultraviolet Waves. NASA Science, 2023.
• Anatomy of an Electromagnetic Wave. NASA Science, 2023.
• Visible Light. NASA Science, 2023.
• Hepatitis B Virus Subviral Envelope Particle Morphogenesis and Intracellular Trafficking. Patient et al., Journal of Virology, 2007.
• Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Initiative.
• Erythrocytes. In Anatomy and Physiology, 2nd edition. OpenStax, 2022.