紫外線と赤外線!不可視光線?

紫外線と赤外線についての豆知識!!

「紫外線」「赤外線」は、いずれも人の目で見ることのできない不可視光線と呼ばれる電磁波です

■紫外線

UVAとUVBの比較

可視光線より波長の短い太陽光線の一つです。紫外線はその波長領域によって、大きく3つに分類されています。
UV-A : 細胞の活性化にも役立つ紫外線ですが、多量に浴びると皮膚を黒く日焼けさせるだけでなく、皮膚の深部まで浸透し、皮膚を変性させます。
UV-B : 皮膚を赤く日焼けさせる紫外線です。通常、建物の屋根・外壁・窓ガラスなどによってその大部分は遮蔽されるため、室内に入る量は少ないと考えられています。
UV-C : 人体に対する影響が一番ある紫外線ですが、オゾン層に守られている地表には到達しません。

可視光線の波長

●紫外線
人間の目が感じることが出来る波長(可視光線)の最も短い光が紫色で、それよりも外側(さらに波長が短い)に位置するのでこのように呼ばれ、人間の目には見えない。 英語のUltra violetを略して UVと呼ばれる事が多い。 JIS A 5759及びJIS S 3107では、その波長範囲は、300nm~380nmと定義され、UV-A,UV-B,に区分されている。UV-Bより波長の短いUV-C、X線,γ線(ガンマ線)はオゾン層によって吸収され、地表には到達しないとされているが、近年のオゾン層破壊による環境問題はよく知られている通りであり、特に低緯度地域でその影響は深刻なものがあると言われている。

◆紫外線は、多くの物質との間で化学反応を起こしやすく、紫外線及びそれより短い波長の光線は、工業、医療などの分野では有効に活用されているが、一般的には、人間が生活する際には有害である場合が多いものとされている。また波長の短い光ほどその影響は大きい。紫外線には皮膚や、衣類、家具、調度品などの日焼けを引き起こす作用や殺菌などの効果がある。地表に到達する紫外線は、太陽光線の中では僅かではあるが、エネルギーとして含まれている。

●紫外線の特性と一部活用事例
まず、人体が紫外線を受けると日焼けをする。紫外線を浴びすぎると皮膚がんが誘発されるおそれがある。紫外線の一部は大気中のオゾン層によって吸収されるが、年々オゾン層の破壊が進んでいるため皮膚などへの影響が懸念されている。しかし、紫外線にはメリットもあり、殺菌作用や体内でビタミンD(骨の健康を保つ効果がある)の生成を促す要因ともなっている。これらの紫外線の特性を用いて、 私たちの生活に活かされているものも、少なくありません。 (例:紫外線療法・殺菌・ランプ等)

■赤外線

可視光線より波長の長い太陽光線の一つです。 さらに、波長によって、近赤外線、中赤外線、遠赤外線に分けられる。それぞれの波長区分は学会によって若干異なり、下記の区分は、一般的分類のあくまで、その一例になる。

検温器


近赤外線:近赤外線は波長がおよそ0.7 – 2.5 μmの電磁波で、赤色の可視光線に近い波長を持つ。性質も可視光線に近い特性を持つため「見えない光」として、赤外線カメラや赤外線通信、家電用のリモコンなどに応用されている。
中赤外線:中赤外線は、波長がおよそ2.5 – 4 μmの電磁波で、近赤外線の一部として分類されることもある。赤外分光の分野では、単に赤外と言うとこの領域を指すことが多い。波数が1300 – 650 cm−1 の領域は指紋領域と呼ばAれ、物質固有の吸収スペクトルが現れるため、化学物質の同定に用いられる。
遠赤外線:遠赤外線は、波長がおよそ4 – 1000 μmの電磁波で、電波に近い性質も持つ。赤外線は物体からは必ず放射されていて、この現象を黒体放射と呼ぶ。高い温度の物体ほど赤外線を強く放射し、放射のピークの波長は温度に反比例する。室温20 ℃の物体が放射する赤外線のピーク波長は10 μm程度である。熱線とも呼ばれる。

可視光線の波長

●赤外線
人間の目が感じることが出来る波長(可視光線)の最も長い光が赤色で、それよりも外側(さらに波長が長い)に位置するのでこのように呼ばれ、人間の目には見えない。 英語ではInfraredで、略してIRと呼ばれる事もある。一般的に、日射の中で地表に到達する赤外線の波長範囲は780nm~2500nmとされており、赤外線の中でも波長の短い近赤外線と呼ばれる光線がそのほとんどを占めている。

◆赤外線は水や有機物に吸収されて熱に変わりやすいという性質を持っており、そのため熱線と呼ばれる事が多い。太陽光線に含まれるエネルギー量としては可視光線が最も多いが、可視光線をカットすると採光や見え方の問題が生じるため、目には見えないが暑さの原因となる赤外線を選択的にカットする事で、ガラスの見え方を大きく変えずに日射を遮蔽する透明系日射調整フィルムが使われるケースも増えている。また近年多く使われるようになった低放射フィルムは、室内に生じる遠赤外線を反射する機能がある。遠赤外線は日射には含まれず、地表にはほとんど到達しない太陽光線であるが、物体からの熱の移動の際に出ているものである。したがって、冬期は暖房機器等からの遠赤外線が、窓ガラスに吸収され室外に再放射する事で熱が流出するが、低放射フィルムを窓ガラスに貼り付けた場合、遠赤外線を反射する事で窓ガラスへの吸収を抑え、室外への熱の流出を低減する事ができる。

赤外線の特性と一部活用事例
赤外線は熱を与える効果が大きく、透過力(ものを通り抜ける力)も強い。こたつや電気ストーブなどの暖房器具や、人の体温(熱は遠赤外線を発する)を検知するサーモグラフィーの技術にも用いられている。これらの特性を用いて、 私たちの生活に活かされているものも、少なくありません。(例:暖房・写真・赤外線通信・サーモグラフィー等)

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電卓

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