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Grundwissen

Ultraviolett

Das Wichtigste auf einen Blick

  • Größenordnung der Wellenlänge: zwischen \(380\,{\rm nm}\) und \(1\,{\rm nm}\)
  • Größenordnung der Frequenz: von \(789\,{\rm THz}\) bis \(300\,{\rm PHz}\)
  • Anwendungen: Schwarzlichtlampen, Geldscheinprüfung, Härtung von Klebstoffen

 

Abb. 1. Einordnung von UV-Strahlung ins elektromagnetische Spektrum.

Der UV-Bereich reicht von Violett (380 nm) bis etwa 1 nm.

UV-Strahlung besitzt bereits genug Energie, um Zellen zu schädigen. Daher führen zu langer Aufenthalt im Sonnenschein zu Sonnenbrand. Die Wirkung von UV-Strahlen kann aber auch positiv genutzt werden, um zum Beispiel Bakterien abzutöten. Man setzt sie bei der Sterilisation im Operationssaal ein, aber auch zur Keimtötung bei Lebensmitteln und auch in Kläranlagen.

In der Zahnarztpraxis wird das UV-Licht zum Aushärten von Kunststofffüllungen eingesetzt.

CC0, via Wikimedia Commons Ferry Schneider
Abb. 2. Bienen besitzen die Fähigkeit, Teile des UV-SPektrums zu sehen.

Wir Menschen können UV-Strahlung nicht sehen, aber einige Tiere, insbesondere Insekten wie Hummeln und Bienen sehen auch im ultravioletten Bereich, deshalb erscheinen manche für uns unscheinbare Blüten für diese Insekten sehr attraktiv.

 

CC0, NASA
Abb. 3. UV-Aufnahme der Sonne.

Unsere Sonne strahlt nicht nur im Infrarot- und im sichtbaren Licht, sondern ebenso im UV-Bereich, wie die Aufnahme der Sonne in Abbildung 3 zeigt, die im 17,1 nm-Bereich vom Satelliten SDO aufgenommen wurde.

 

Abb. 4. Zu viel UV-Strahlung führt zu Sonnenbrand und kann Hautkrebs verursachen.

Allen bekannt ist die bräunende Wirkung des UV-Lichts bei der menschlichen Haut. Sofern die Dosierung stimmt kann die UV-Strahlung zum Wohlbefinden beitragen. Zum Beispiel führt sie auch zum Aufbau des lebenswichtigen Vitamin D. Zu viel UV-Strahlung ist allerdings schädlich und kann zu Hautkrebs führen. Gerade in Gegenden, wo die UV absorbierende Ozonschicht stärker abgebaut ist (z.B. Australien), stellt diese Strahlung eine Gefahr dar.

 

CC0, NASA
Abb. 5. Aufnahme des Kugelsternhaufens M79 im sichtbaren Bereich (links) und im UV-Bereich des Spektrums (rechts).

Abbildung 5 zeigt den Kugelsternhaufen mit Namen "M79" sowohl im UV-Bild (rechts- blau) als auch im sichtbaren Licht (links- rot). Im UV-Licht sieht man vor allem junge massereiche Sterne, im sichtbaren Bereich mehr die älteren und weniger schweren Sterne. Bei der Auswertung solcher Bilder erhält man Aufschluss auf Entstehung, Alter und Zusammensetzung solcher fernen Sternenansammlungen.

 

Bild von Klaus Hausmann via Pixabay
Abb. 6. weiße Kleidung leuchtet unter UV-Licht auf. Grund dafür sind die Aufheller im Waschmittel.

Papier und Waschmittel enthalten sogenannte optische Aufheller, die unter UV-Licht aufleuchten (Abbildung 6). Je mehr Aufheller sie enthalten, desto stärker leuchten sie. Diese Aufheller bewirken, dass der UV-Anteil des Lichts in sichtbares blaues Licht umgewandelt wird. Dadurch erscheint das sonst eher gelbliche Papier oder Hemd schneeweiß. Der Effekt wird auch manchmal in Discos bei "Schwarzlichtpartys" verwendet. Im abgedunkelten Raum leuchten dann nur die Kleidungsstücke der Tänzer.