mini|300px|U spektru Sunčeva zračenja na ultraljubičasto zračenje otpada samo 10% energije.
mini|300px|Crno svjetlo ili UV flourescentna svjetiljka.
Ultraljubičasto zračenje, ultraljubičasta svjetlost ili ultravioletno zračenje (oznaka UV prema eng. ultraviolet) je elektromagnetsko zračenje valnih duljina od približno 10 do 400 nanometara, to jest između rendgenskoga zračenja i ljubičastoga dijela vidljive svjetlosti, i energiji fotona od 3 eV do 124 eV. Većina kemijskih tvari jako apsorbira ultraljubičasto zračenje. Tako se spektar Sunca promatran s površine Zemlje naglo prekida na valnim duljinama kraćima od 290 nm, jer zračenje ispod 290 nm apsorbira ozon u atmosferi (u spektru Sunčeva zračenja na ultraljubičasto zračenje otpada samo 10% energije). Ultraljubičasto zračenje se može dobiti s pomoću umjetnih izvora, na primjer električnoga luka, najčešće živina luka. Budući da su kremen i fluorit propusniji za ultraljubičasto zračenje od običnoga stakla, leće i prizme za rad u ultraljubičastom području načinjene su od tih tvari. Ultraljubičasto zračenje se prema valnim duljinama dijeli na: blisko ultraljubičasto područje (400 do 300 nm), prisutno u Sunčevoj svjetlosti, uzrokuje biološke učinke; srednje ultraljubičasto područje (300 do 200 nm), koje neki nazivaju i dalekim ultraljubičastim područjem, svojstvena je mogućnost gotovo neometana prolaska kroz zrak i vodu (kisik i vodena para jako apsorbiraju zračenje valnih duljina manjih od 185 nm, dušik manjih od 100 nm); ekstremno ultraljubičasto područje (200 do 10 nm), koje se naziva i vakuumskim ultraljubičastim područjem, jer zračenje tih valnih duljina zrak gotovo u potpunosti apsorbira;
Ultraljubičasto zračenje djeluje snažno na kožu i potkožno tkivo; među ostalim ono ubrzava stvaranje pigmenta (koža potamni), a djelujući na ergosterol proizvodi vitamin D. Primjenjuje se u liječenju nekih kožnih bolesti, za sprječavanje rahitisa kod djece i tako dalje. Snažan je izvor ultraljubičastoga zračenja Sunce (helioterapija). Stalna izloženost Sunčevu ultraljubičastomu zračenju (na primjer u mornara, poljskih radnika) postupno otvrdnjuje kožu, uzrokuje njezino ubrzano starenje i često različite bolesti, uključujući i rak kože.
Ultraljubičasto zračenje upotrebljava se i u mikroskopiji. Najmanja čestica koja se može vidjeti mikroskopom ne može biti manja od jedne trećine valne duljine upotrijebljenoga zračenja. Stoga se ultraljubičasto zračenje, koje je kraće valne duljine od vidljive svjetlosti, koristi kada je potrebno detaljnije razlučivanje. Ultraljubičasti mikroskopi akromatizirani su za valnu duljinu od 365 nm (ultraljubičasto područje) i valnu duljinu 546 nm (vidljivo područje) spektra živina luka. Ultraljubičasto zračenje primjenjuje se i u fizikalno-kemijskim istraživanjima i kemijskoj analizi (spektroskopija).
Otkriće Otkriće ultraljubičastog zračenja je povezano s promatranjem srebrnih soli (AgBr, AgCl i AgI), koje potamne kad su izložene Sunčevim zrakama. Ultraljubičasto zračenje otkrio je 1801. J. W. Ritter, koji je opazio da kristali srebrnoga klorida tamne kada se izlože djelovanju zračenja u područje spektra iza ljubičastoga dijela. Godine 1862. G. G. Stokes je uporabom fluorescentnoga detektora odredio granicu područja ultraljubičastoga zračenja na 183 nm. Između 1885. i 1903. ustanovljeno je da se ultraljubičasto zračenje manjih valnih duljina ne zamjećuje, jer ga apsorbiraju zrak, kremene leće i prizme te želatina u fotografskoj emulziji. Viktor Schumann (1841. – 1913.) konstruirao je prvi vakuumski spektrograf s fluoritnim prizmama i pomaknuo granicu ultraljubičastoga zračenja do približno 130 nm. Daljnji prodor u područje ultraljubičastoga zračenja učinio je Theodore Lyman (1874. – 1954.) otkrivši seriju vodika s prvom linijom na 121,57 nm i krajem serije na 91,17 nm, takozvanu Lymanovu seriju. R. A. Millikan uspio je postići valnu duljinu od 14 nm. Konačno je 1927. postignuto prekrivanje područja ultraljubičastoga i rendgenskoga zračenja.
Podjela Elektromagnetski spektar ultraljubičastog svjetla se može podijeliti na veliki broj načina. Sljedeća podjela je prema prijedlogu međunarodnog standarda, koji određuje Sunčevo zračenje (ISO-DIS-21348):ISO 21348 - "Process for Determining Solar Irradiances"
NazivSkraćenicaValna duljina područja u nanometrimaEnergija po fotonuUltraljubičasto A ili dugovalno područje, (crno svjetlo)UVA400 nm–315 nm3,10–3,94 eVBlisko UVNUV400 nm–300 nm3,10–4,13 eVUltraljubičasto B ili srednjevalno područje UVB315 nm–280 nm3,94–4,43 eVSrednje UVMUV300 nm–200 nm4,13–6,20 eVUltraljubičasto C ili kratkovalno područje, (antimikrobno svjetlo)UVC280 nm–100 nm4,43–12,4 eVDaleko UVFUV200 nm–122 nm6,20–10,2 eVVakuumsko UVVUV200 nm–100 nm6,20–12,4 eVDuboko UVLUV100 nm–88 nm12,4–14,1 eVSuper UVSUV150 nm–10 nm8,28–124 eVEkstremno UV EUV121 nm–10 nm10,2–124 eV
Izvori ultraljubičastog zračenja mini|300px|Provjera novčanica s crnim svjetlom. mini|180px|Svjetlo antimikrobne svjetiljke. Prirodni izvori Sunce zrači ultraljubičasto zračenje u području UVA, UVB i UVC. Zemljin ozonski omotač zaustavlja 97 % – 99 % Sunčevog ultraljubičastog zračenja, u području UVA i UVB, da stigne do površine Zemlje. Od ultraljubičastog zračenja koje stigne do površine Zemlje, gotovo sve otpada na UVA zračenje. "Ozone layer", 2007.
Obično prozorsko staklo je 90 % prozirno za UVA zrake, ali zaustavlja 90 % manje valne duljine. Silikatno ili kvarcno staklo je prozirno za sve ultraljubičasto zračenje, pa čak i za vakuumsko UV zračenje."Soda Lime Glass Transmission Curve" "B270-Superwite Glass Transmission Curve""Selected Float Glass Transmission Curve"
Vakuumsko UV zračenje označava područje od 100 do 200 nm, u kojem je zrak potpuno neproziran za to područje. Ta neprozirnost se javlja zbog snažne apsorpcije ili upijanja kisika u zraku. U proizvodnji poluvodiča se koristi svjetlost valne duljine manje od 200 nm, pa se mora raditi u plinu koji nema kisika u sebi.
Ekstremno UV zračenje je karakteristično za snažnu reakciju s atomima: valne duljine iznad 30 nm izbacuju valentne elektrone i ioniziraju atome, dok fotoni valne duljine manje od 30 nm reagiraju s elektronima u unutrašnjim energetskim razinama i s jezgrom.
Crno svjetlo Crno svjetlo zrači svjetiljka koja emitira u dugovalnom UV svjetlu (dužina vala oko 360 nm) i vrlo malo vidljive svjetlosti. Naziva se i UV flourescentna svjetiljka. Koriste se da bi pobudile fluorescenciju, kao da otkrije UV boje (provjera novčanica) ili recimo da otkrije urin. Koristi se i kod uređaja za privlačenje komaraca. Neke svjetiljke ne koriste fluorescentnu tvar, nego vrlo skupo staklo, poznato kao Woodovo staklo, koje služi kao filter. Crno svjetlo se emitira s malom snagom i u području UVA zračenja, te ne uzrokuje opekotine na koži i rak kože."Compiled from various Philips, Osram and Sylvania Lighting Catalogues"
Antimikrobna fluorescentna svjetiljka Živa pod niskim pritiskom emitira 65% od ukupnog zračenja, na 254 nm liniji i 10 – 20% na liniji 185 nm.Ova svjetiljke nemaju florescentni premaz. Ona zasniva svoje djelovanje na činjenici da UV ultraljubičasto zračenje ubija većinu mikroorganizama ili mikroba. Takve svjetiljke ne sadrže uopće fluorescentnu tvar, tako da više liče na tinjalicu. Cijevi se sastoje od amorfnog (rastopljenog) kvarca, koji propusta UV zrake dobivene od emisije žive. Takve svjetiljke ne samo da ubijaju mikroorganizme, nego pretvaraju dio kisika u ozon. Mogu oštetiti oči i kožu, pa je obavezna zaštita kod rada s antimikrobnom fluorescentnom svjetiljkom. Geolozi ih koriste za otkrivanje nekih vrsta minerala. Koriste se i kod nekih EPROM brisača. Te svjetiljke imaju oznaku G (engl. germicidal lamps).
Ultraljubičasta svjetleća diode (UV LED) Svjetleće diode se mogu proizvesti da rade u ultraljubičastom području, iako su ograničene za valne duljine ispod 365 nm. U industriji se koriste za sušenje i otvdnjavanje, te za digitalne printere.
Ultraljubičasti laseri UV laserske diode i UV laseri s čvrstom jezgrom se proizvode za emitiranje UV zračenja, s valnim duljinama 262, 266, 349, 351, 355 i 375 nm. UV laseri se koriste u industriji za lasersko graviranje, u medicini za dermatologiju i očnu kirurgiju (za popravljanje vida) i za sigurne komunikacije.Marshall Chris: "A simple, reliable ultraviolet laser: the Ce:LiSAF", publisher = Lawrence Livermore National Laboratory, 1996.,
Plinske svjetiljke Argon i deuterij svjetiljke s električnim pražnjenjem, koriste se kao izvor ultraljubičastog zračenja, s ili bez otvora. , Klose Jules Z., Bridges J. Mervin, Ott William R.: "NBS Measurement Services: Radiometric Standards in the VUV", journal=NBS Special publication, 1987., publisher=US Dept. of Commerce
Ultraljubičasto zračenje i zdravlje ljudi mini|Riba je izvrstan izvor vitamina D. mini|Opekotine od Sunčevog zračenja. mini|Ultraljubičasti fotoni oštećuju DNA molekule kod živih organizama, na razne načine. Najčešći oblik oštećenja je kada se baze timina vežu međusobno, umjesto na različite strane lanca. Taj “timin dimer” stvara ispupčenja, koja iskrivljuju DNA molekulu, pa ona ne može raditi normalno. mini|Psorijaza na leđima. mini|Vitiligo. mini|Maligni melanom. mini|Zaštitne naočale za zavarivanje. mini|Zaštitne naočale za Sunce. mini|Akvarel je vrlo osjetljiv na UV zračenje. Vitamin D Vitamin D ili kalciferol je antirahitični vitamin, a često ga nazivaju i vitaminom Sunca. Zajedno s paratireoidnim hormonom regulira koncentraciju kalcijevih iona u krvnoj plazmi. Skupina vitamina D obuhvaća 7 vitamina, ali kad se govori o vitaminu D u užem smislu misli se na smjesu vitamina D2 (ergokalciferol) i D3 (kolekalciferol). Ergosterol (provitamin ergokalciferola) je biljnog porijekla, dok je 7 – dehidrokolesterol (provitamin kolekalciferola). Najčešće su to bijeli kristali. Vitamin D praktički je netopiv u vodi, ali se otapa u alkoholu, kloroformu i eteru, te u biljnim uljima. Nije stabilan u kristaličnom stanju pa ga često nalazimo u uljnim otopinama koje su stabilne.
Vitamin D se u tijelu može sintetizirati u koži pod utjecajem Sunčevih ultraljubičastih zraka iz provitamina. Ali se može unositi i hranom. Najviše ga ima u ribljem ulju i mesu, mlijeku i mliječnim prozvodima i žumanjku, te gljivama. Dnevni zahtjevi za vitaminom D relativno su mali i odrasli ga nadoknađuju izlaganjem Suncu ili hranom. Preporučena dnevna količina (RDA) iznosi 5 – 10 μg.
Primarna je uloga vitamina D održavanje homeostaze i konstantne koncentracije kalcija i fosfata u plazmi. Potiče njihovu apsorpciju iz probavnog trakta. Pridonosi jačim kostima i zdravim zubima, te je vrlo učinkovit u razvoju djece. Nedostatak vitamina D očituje se klinički hipokalcijemijom, hipofosfatemijom ili općom demineralizacijom kosti, bolovima u kostima, spontanim frakturama i slabošću mišića. To je uzrokovano nedovoljnom resorpcijom kalcija i fosfata. Tako može doći i do bolesti koja se zove rahitis. To je metabolička bolest kostiju. Kosti postaju mekane i naginju deformacijama dok zubi postaju defektni. Najčešća je kod djece pa je njima vitamina D najviše potreban. U odraslih se javlja rijetko.
Primjenom velikih doza vitamina D dolazi do poremećaja u matabolizmu kalcija te su prvi simptomi hipervitaminoze vezani uz hiperkalcijemiju. To su umor, probavne smetnje, gubitak težine, anemija pa i depresija. Dolazi i do dodatnog taloženja kalcija u bubrezima i gušterači. Vrlo je teško predozirati se D vitaminom.
Izlaganje Suncu Iako ultraljubičasto zračenje ima važnu korisnu ulogu u stvaranju vitamina D, nužnog za ravnotežu kalcija u organizmu, ima i svojih štetnih djelovanja. Pozornost na moguće štetno djelovanje Sunčeva zračenja na ljudsku kožu valja obratiti kad je posrijedi ultraljubičasto zračenje tipa UVA i UVB, a UVC apsorbira ozon u gornjim slojevima atmosfere i uglavnom ne dopire do površine Zemlje, osim kod bitno oštećenog ozonskog sloja (tzv. ozonske rupe).