什么是紫外线

紫外线指的是电磁波谱中波长从 10nm～400nm 辐射的总称，不能引起人们的视觉。1801 年德国物理学家里特发现在日光光谱的紫端外侧一段能够使含有溴化银的照相底片感光，因而发现了紫外线的存在。紫外线可以用来灭菌，过多的紫外线进入体内会对人体造成皮肤癌。

紫外线不属于可见光，紫外线是用肉眼看不到的。请同学们借助这篇对红外线的详细介绍的文章，来理解紫外线。

红外线与电磁波谱

我们都知道，儿童属于人类，老人也属于人类。红外线与电磁波的关系，就是老人与人类的关系，即紫外线属于电磁波大家庭。

电磁波大家庭的划分，称之为电磁波谱，其划分也是依赖类似年龄的物理量，频率。

按照频率的划分，电磁波谱大家庭成员如下图所示：

wuli.in频率由高到低，电磁波谱可划分为：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线及γ射线。

从图中可以看出，紫外线是比可见光频率大的电磁波。

紫外线的频率

由上面电磁波谱图像可知，紫外线的频率偏大。

可见光包括七彩光，颜色有：红橙黄绿蓝靛紫，这也是按照频率有小到大排列的。

对比可见光，在电磁波谱中紫外线是比紫光还要靠右的光，即紫外线的频率比可见光中的紫光更大。

当然了对比来看红外线的频率比紫外线更低啦。

紫外线的波长

我们在学机械振动机械波的时候提到了波长、频率与波速的关系式：v=λf，即波速等于波长乘以频率。

所有电磁波的传播速度都是光速c，因此有c=λf，所以波长与频率时成反比例的。上面我们知道了紫光的频率相对大，因此其波长小。

不难得到这样的结论：红外线的波长是要大于紫外线的。

紫外线的两大效应

紫外线的两大效应分别是：

（1）红外线的杀毒效应

日常生活中的典型应用就是：杀菌紫光灯

（2）红外线的光学特性

日常生活中的典型应用就是：验钞机

紫外线的产生机理

红外线是由原子外层电子激发跃迁产生的。

紫外线的折射率

说紫外线的折射率其实是不科学的，因为只有介质才有折射率，才能说折射率。比如，我们物理有实验是测量玻璃砖的折射率。

不同频率的光，对应着不同的颜色，这些光通过相同的介质，偏折程度是不同的。紫外线的折射效果比较强。

光的色散的本质就是不同光对玻璃的折射程度不同。

紫外线光子能量

根据公式ε=hf，其中h为普朗克常量。

由公式可知，光子的能量与频率成正比例，频率大的光子能量更大。

对比来看，红外线光子的能量小，而紫外线的能量大。

紫外线与波粒二象性

红外线更容易显示出波动性，而紫外线更容易显示出粒子性。

在电磁波谱中，频率越小，波动性就越明显，而频率越大，粒子性就明显。这一点请看文章波粒二象性。

紫外线与光电效应

我们先来复习光电效应公式为：hf=W+Ek；

上述公式的理解是：单色光照射金属板，只要光子的能量足够大，可以激发出金属中的电子来。

在能量上满足，光子的能量，等于逸出功与电子最大初动能之和。通过公式可以看出，频率越大的光子，能量越大，越容易激发出金属表面的电子来。

因此，红光难以发生光电效应，而紫光由于频率大，能量大，更容易发生光电效应。

 

紫外线与红外线的特点对比

红外线的波长更长，折射能力弱，频率小，光子能量小，不容易发生光电效应，波动性强而粒子性差。

紫外线的波长更短，折射能力强，频率大，光子能量大，更容易发生光电效应，波动性差而粒子性强。