How big is 紫外线波长?

紫外线是波长短到人眼无法看见的光，波长大约在 10 到 400 纳米之间。纳米是十亿分之一米。本站展示的紫外线波长为 60 纳米。这个波长处于极紫外波段，是紫外线中最接近 X 射线的部分。

波长

光以波的形式传播，其波长是相邻两个波峰之间的距离。紫外线的波长比可见光短。波长越短，光携带的能量就越高。

科学家把紫外线划分为若干波段，不同领域划定的界限也不尽相同。国际照明委员会指出，100 到 400 纳米这一范围通常被划分为 UV-A（315–400 纳米）、UV-B（280–315 纳米）和 UV-C（100–280 纳米）。用于测量太阳光的国际标准 ISO 21348 还增加了波长更短的波段，其中之一是极紫外波段，范围是 10 到 121 纳米。

按照这一定义，以及一些范围更窄的定义，波长 60 纳米的光波都属于极紫外线。例如，NASA 的高能天体物理学档案库将极紫外波段定为 10–90 纳米。它指出，各波段之间的界限“是定义问题，而非科学问题”。

大小比较

• 大约 1300 到 1700 个波长为 60 纳米的光波首尾相连，长度会与一根人类头发的宽度相当，人类头发宽 80–100 微米；微米是千分之一毫米。
• 紫光是人眼能看到的波长最短的光，其波长约为 380–400 纳米，是这些极紫外光波的 6 到 7 倍长。
• 一个乙型肝炎病毒颗粒直径为 42 纳米，大约是一个波长的 70%。
• 如果把一个波长拉伸到 1 米长，红细胞的直径就会变成大约 125 米，人类头发的宽度则会变成 1.3–1.7 千米。

极紫外线去向何处

太阳会发出各种波长的紫外线。它的极紫外线来自太阳大气层的外层——色球层和日冕层。这些光完全无法到达地面：地球高层大气会在 80 千米以上的高度将其全部吸收。

这些能量会加热热层，也就是位于 80 到 600 千米高度之间的大气层。它还会把那里的原子和分子中的电子撞出，从而形成电离层，一层带电的气体。由于这种光永远无法到达地面，只能通过火箭和卫星进行测量。

波长较长的紫外线能深入大气层更深处。大气层几乎吸收了全部的 UV-C，臭氧则吸收了大约 95% 的 UV-B。到达地面的 UV-B 会造成晒伤。

紫外线是如何被发现的

约翰·里特于 1801 年发现了紫外线。他知道涂有氯化银的纸在蓝光下比在红光下变黑得更快。他把这种纸放在可见光谱紫端之外、肉眼看不到光的位置，结果纸变黑了：说明有某种看不见的东西照到了纸上。

人眼至今仍无法看见紫外线，但一些昆虫可以。例如，熊蜂就能看见近紫外线，也就是紧邻紫光的那个波段。

参考资料

• 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.