基本介紹
含義
紫外線是陽光中頻率為750THz～30PHz，對應真空中波長為400nm～10nm（納米）的光線。英語為ultraviolet（縮寫為UV），紫外線的英文名是Ultraviolet，其中的ultra-意為“高于，超越”。太陽光譜上，紫外線的頻率高于可見光線。可以分為UVA（紫外線A，波長400nm～320nm，低頻長波）、UVB（波長320nm～280nm，中頻中波）、UVC（波長280nm～100nm，高頻短波）、EUV（100nm～10nm，超高頻）4種。
其中，UVA射線會導緻曬黑，紫外線 B (UVB) 波長較短，能灼傷皮膚。UVC則一般會被臭氧層阻隔。IR是紅外線（infrared），可造成曬紅、微血管擴張、皮膚炎，并促進紫外線的緻癌性。紫外線照射會讓皮膚産生大量自由基，導緻細胞膜的過氧化反應，使黑色素細胞産生更多的黑色素，并往上分布到表皮角質層，造成黑色斑點。紫外線可以說是造成皮膚皺紋、老化、松弛及黑斑的最大元兇。
紫外線照射人體時，能促進人體合成維生素D，以防止患佝偻病，經常讓小孩曬曬太陽就是這個道理。紫外線還具有殺菌作用，醫院裡的病房就利用紫外線消毒。但過強的紫外線會傷害人體，應注意防護。
物理來源
紫外線是由原子的外層電子受到激發後産生的。自然界的主要紫外線光源是太陽，太陽光透過大氣層時波長短于290nm的紫外線為大氣層中的臭氧吸收掉。
人工的紫外線光源有多種氣體的電弧（如低壓汞弧、高壓汞弧），紫外線有化學作用能使照相底片感光，熒光作用強，日光燈、各種熒光燈和農業上用來誘殺害蟲的黑光燈都是用紫外線激發熒光物質發光的。紫外線還可以防僞，紫外線還有生理作用，能殺菌、消毒、治療皮膚病和軟骨病等。紫外線的粒子性較強，能使各種金屬産生光電效應。
生理效應
當紫外線照射人體或生物體後，發生生理變化。不同頻率的紫外線的生理作用不同。根據紫外線對生物作用，在醫療上把紫外線劃分為不同的波段：黑斑紫外線（曲線A）在400nm～320nm波段；紅斑紫外線或保健射線（曲線B）在320nm～280nm波段；滅菌紫外線（曲線C）在280nm～200nm波段；緻臭氧紫外線（曲線D）在200nm～100nm波段。
紫外線的緻黑斑作用：波長在400nm～320nm的紫外線又叫低頻長波紫外線。該波段的紫外線生物作用較弱，但它對人體照射後使皮膚變黑，皮膚有明顯的色素沉着作用，這就是紫外線的黑斑作用。該波段的紫外線可強烈地刺激皮膚，使皮膚新陳代謝加快、皮膚生長力加強和使皮膚加厚。A波紫外線是治療皮膚病的重要波段，像牛皮癬、白癜風等疾病。
紫外線對人眼有強烈的刺激作用，因其波長短，頻率高，能量高，在眼睛視網膜區域的穿透力強，長時間照射可以使視網膜發生黃斑性病變。紫外線還是導緻“雪盲症”的罪魁禍首，雪盲症是指在強烈的陽光照射下，或者在雪地，高山等強烈反射陽光的地方，人的眼睛會感到刺痛，不舒服的現象，這就是陽光中所包含的大量紫外線和藍紫光造成的，所以在攀登雪山或極地探險時，往往需要戴護目鏡來防止紫外線對眼睛的傷害。電子産品中往往也會有少量的紫外線和大量接近于紫外線頻段的紫光和藍光，長時間使用電子産品，這些高能紫外線和藍紫光對人眼睛也會造成巨大且不可逆的傷害，進而産生視力下降，視線模糊、發黃、昏暗等現象，并且可能會造成黃斑性病變。所以連續使用電子産品的時間盡量不要超過3個小時，過了3個小時後要休息一下眼睛，看看窗外或到戶外走走，避免視疲勞。此外開啟護眼模式（防藍光模式）或夜間模式也能有效防止紫外線和藍紫光對人眼睛的傷害。
相關指數
紫外線指數一般用0～15表示。
通常規定，夜間紫外線指數為0，在熱帶或高原地區、晴天無雲時，紫外線最強，指數為15。可見紫外線指數值越大，表示紫外線輻射對人體危害越大，也表示在較短時間内對皮膚的傷害愈強。
有時又可将紫外線指數分為5級發布，即指數值為0、1、2時，為1級，表示太陽輻射中紫外線量最小，對人體基本沒有什麼影響；紫外線指數為3、4時，為2級，表示太陽輻射中的紫外線量比較低，對人體的影響比較小；紫外線指數為5、6時，可稱3級，表示紫外線輻射為中等強度，對人體皮膚有一定程度的傷害；紫外線指數為7、8、9時，可視為4級，表示紫外線輻射較強，對人體危害較大，應注意預防，外出應戴太陽帽、太陽鏡或遮陽傘，也可塗擦一些防曬霜（SPF 指數應大于15）。當紫外線指數≥10時，可視為5級，表示紫外線輻射最強，對人體危害最大，人們應減少外出時間（特别是中午前後），或采取積極的防護措施。
類别波段
紫外線根據波可分為近紫外線（低頻，UVA），遠紫外線（中頻，UVB），超短紫外線（高頻，UVC），和極紫外線（超高頻，EUV）。
高頻短波UVC
高頻短波紫外線簡稱UVC，是波長280nm～200nm的高頻紫外線，波長較短，能量較高。短波紫外線在經過地球表面同溫層時被臭氧層吸收，不能到達地球表面。短波紫外線對人體可産生重要作用，因此，對短波紫外線應引起足夠的重視。
中頻中波UVB
中頻中波紫外線簡稱UVB，是波長320nm～280nm的中頻紫外線，波長适中，能量适中。中波紫外線對人體皮膚有一定的生理作用。此類紫外線的極大部分被皮膚表皮所吸收，不能滲入皮膚内部。但由于其階能較高，對皮膚可産生強烈的光損傷，被照射部位真皮血管擴張，皮膚可出現紅腫、水泡等症狀。長久照射皮膚會出現紅斑、炎症、皮膚老化，嚴重者可引起皮膚癌。由此中波紫外線又被稱作紫外線的曬傷（紅）段，是應重點預防的紫外線波段。
低頻長波UVA
低頻長波紫外線簡稱UVA。是波長400nm～315nm的低頻紫外線，波長較長，能量較低。長波紫外線對衣物和人體皮膚的穿透性遠比中波紫外線要強，可達到真皮深處，并可對表皮部位的黑色素起作用，從而引起皮膚黑色素沉着，使皮膚變黑，起到了防禦紫外線，保護皮膚的作用。因而長波紫外線也被稱做“曬黑段”。長波紫外線雖不會引起皮膚急性炎症，但對皮膚的作用緩慢，可長期積累，是導緻皮膚老化和嚴重損害的原因之一。
UVA細分
UVA可再細分為UVA－2（340nm～320nm）與UVA－1（400nm～340nm）。
UVA－1穿透力最強，可達真皮層使皮膚曬黑，對皮膚的傷害性最大，但也是對它最容易忽視的，特别在非夏季時UVA－1強度雖然較弱，但仍然存在，會因為長時間累積的量，造成皮膚傷害。特别是皮膚老化松弛、皺紋、失去彈性、黑色素沉澱；UVA－2則與UVB同樣可到達皮膚表皮，它會引起皮膚曬傷、變紅發痛、日光性角化症（老人斑）、失去透明感。
超高頻EUV
超高頻紫外線EUV，又稱極紫外線，EUV的頻率極高，波長極短，能量極高。由于其波長極短，分辨率高，可以用于光刻機，生産極短制程的CPU和各種電子芯片，紫外光刻是電子工業的重要生産技術之一。
陽光紫外線
由此可見，防止紫外線照射給人體造成的皮膚傷害，主要是防止紫外線UVB的照射；而防止UVA，則是為了避免皮膚曬黑。在歐美，人們認為皮膚黝黑是健美的象征，所以反而在化妝品中要添加曬黑劑，而不考慮對低頻長波紫外線的防護。這種觀點已有所改變，由于認識到低頻長波紫外線對人體可能産生的長期的嚴重損害，所以人們開始加強對低頻長波紫外線的防護。
在限定太陽輻射照度的國際标準草案中将紫外光譜的範圍劃分如下表：在限定太陽輻射照度的國際标準草案中将紫外光譜的範圍劃分如下表：
UV固化技術
UV固化技術是用UV光線（主要波長365nm，特殊場合254nm）照射在含有光重合性預聚體、光重合性單體、光開始劑的塗料、接着劑或油墨等UV硬化樹脂後，以秒單位快速硬化、幹燥的技術。而通常的熱幹燥法、二液混合法中的重合反應法對樹脂的幹燥普通需要數分到數小時。
UV表面殺菌裝置廣泛應用于食品、電子、半導體、液晶顯示器、等離子電視、水晶振動子、精密器件、化工、醫學、保健、生物、飲料、農業等等廣泛領域。UV光源照射食品、材料等表面，具有快速高效、無污染的殺菌效果，從而維持産品的高品質。
涉及領域
電子領域
紫外線可用于光刻設備，用于生産電子芯片，如EUV光刻機采用的是EUV超高頻紫外線（極紫外線），由于其波長極短，分辨率高，可以用于光刻機，生産極短制程的CPU和各種電子芯片，紫外光刻是電子工業的重要生産技術之一。
化學領域
塗料固化，顔料固化，光刻。儀器分析：礦石，藥物，食品分析。
工業領域
在表面清洗處理中的應用
由于大功率超高功率低氣壓UV放電管開發的進展，以及随着微電子等産品的超微細化，在微電子、超精密器件等産品的制造過程中，由高頻短波紫外線及其産生的臭氧對其産品的表面進行超精密清洗或改善其表面的接着性、附着性的幹式光表面處理技術的實用化進展得很快。需要提高成品率的半導體器件、液晶表示元件、光學制品等制造中，紫外線UV和O3臭氧并用的幹式光表面處理技術已成不可缺少的技術手段。作為氟利昂的替代技術，光表面清洗技術将逐漸取代濕式的傳統技術。
生物領域
促進植物生長，誘殺蚊蟲。
細菌中的脫氧核糖核酸（DNA）、核糖核酸（RNA）和核蛋白的吸收紫外線的最強峰在 257nm～254nm。細菌吸收紫外線後，引起DNA鍊斷裂，造成核酸和蛋白的交聯破裂，殺滅核酸的生物活性，緻細菌死亡。快速便利，因無物理接觸無二次污染。
紫外線對常見細菌病毒的殺菌效率（輻射強度：30000μW/cm²）。
醫學領域
紫外線滅菌法、人體保健照射，誘殺害蟲，油煙氧化，光觸酶（二氧化钛）。
紫外線滅菌作用：高頻短波紫外線對微生物的破壞力極強，當該波段的紫外線照射細菌體後，細胞的核蛋白和脫氧核糖核酸（DNA）強烈地吸收該波段的能量，它們之間的鍊被打開斷裂，從而使細菌死亡。如用紫外線汞燈或金屬鹵化物燈對空氣和食品滅菌。
保健作用：紫外線對人體的保健作用。波長在320～280納米的月波紫外線照射人體後，使皮膚産生許多活性物質，從而起到健康保健的作用。采用紫外線照射調節高級神經的功能、改善睡眠、降低血壓。經常接受紫外線照射能加強白血球的吞噬能力，增強人的免疫功能。
促進産生維生素：曬太陽是提供維生素D的一種來源。其另一種來源就是食物。比如說：陽光中的紫外線是促進蘑菇産生維生素D的重要因素。無論是采摘後的蘑菇還是沒采摘的，都有此項功能。所以鮮蘑菇要曬曬，補維生素D效果好。
紫外線強烈作用于皮膚時，可發生光照性皮炎，皮膚上出現紅斑、癢、水疱、水腫、眼痛、流淚等；嚴重的還可引起皮膚癌。紫外線作用于中樞神經系統，可出現頭痛、頭暈、體溫升高等。作用于眼部，可引起結膜炎、角膜炎，稱為光照性眼炎，還有可能誘發白内障，在焊接過程中産生的紫外線會使焊工患上電光性眼炎（可以治愈）。
雖然紫外線在一年四季都存在，冬季太陽光顯得比較溫和且北方多霧，但紫外線僅僅比夏天弱約20%，仍然會對人體皮膚和眼睛等部位造成很大危害，所以冬季仍需避免紫外線照射。長期紫外線照射最易造成皮膚産生各種色斑。所以，即使是在寒冷的冬天，戶外活動時也應塗抹隔離霜或防曬霜。當然，SPF指數在15就足夠了。如果是外出進行滑雪運動或在雪地裡長時間停留時，最好還是戴上護眼鏡，以防止紫外線和雪地強白光對眼睛的刺激。
大量化學物質破壞了大氣層中的臭氧層，破壞了這道保護人類健康的天然屏障。據國家氣象中心提供的報告顯示，1979年以來中國大氣臭氧層總量逐年減少，在20年間臭氧層減少了14%。而臭氧層每遞減1%，皮膚癌的發病率就會上升3%。北京市氣象局發布了北京市的紫外線指數，以幫助人們适當預防紫外線輻射。
北京市氣象局提醒人們當紫外線為最弱（0～2級）時對人體無太大影響，外出時戴上太陽帽即可；紫外線達到3～4級時，外出時除戴上太陽帽外還需備太陽鏡，并在身上塗上防曬霜，以避免皮膚受到太陽輻射的危害；當紫外線強度達到5～6級時，外出時必須在陰涼處行走；紫外線達7～9級時，在上午10時至下午4時這段時間最好不要到沙灘場地上曬太陽；當紫外線指數大于等于10級時，應盡量避免外出，因為此時的紫外線輻射極具有傷害性。
紫外線對人類的威脅日益增加。即使在陰天紫外線的含量也高達晴天時的90%。為了給孩子們打造更加美好的生活環境，我們強烈建議家裡對紫外線進行遮蔽。根據最新知識，我們體内一天所需的維生素D，臉部和手暴露在紫外線下10分鐘就可以滿足，我們日常出門照射的已經足夠了。
紫外線對健康的危害：免疫功能下降；對遺傳因子的深度傷害；皮膚癌、白内障發病幾率增加；背後和手腳的色斑癌的發病率增加；造成皮膚暗沉、老化、斑點、皺紋；癌前病變狀态的日光角化症的增加；長期照射高頻短波的紫外線可能會引起牙齒痛；紫外線也會促使家具及陳設加速老化褪色。
紫外線強度分為5級：1級最弱，通常表現為下雨；2級較弱，通常表現為陰天；3級中等，通常表現為多雲，偶爾能從雲中看見一點太陽；4級較強，通常表現為晴天；5級最強，通常表現為天氣特别晴朗。4月到 9月是紫外線照射最強的季節；上午10點至下午2點是紫外線照射最強的時段；正午是紫外線照射高峰。
防曬科普
防曬系數
SPF是防曬系數（又叫防曬指數，Sun Protection Factor）的英文縮寫，表明防曬用品所能發揮的防曬效能的高低。它是根據皮膚的最低紅斑劑量來确定的。皮膚在日曬後發紅，醫學上稱為“紅斑症”，這是皮膚對日曬作出的最輕微的反應。最低紅斑劑量，是皮膚出現紅斑的最短日曬時間。使用防曬用品後，皮膚的最低紅斑劑量會增長，那麼該防曬用品的防曬系數SPF則為：
SPF=最低紅斑劑量（用防曬用品後）/最低紅斑劑量（用防曬用品前）
SPF值越高，防護時效越長。一般人沒有任何防備地站在陽光下面暴曬，15分鐘皮膚開始出現紅斑，如果你選擇的是SPF20的防曬霜，你在日曬下的安全時間就是15分鐘×20=300分鐘。
日曬會造成光老化，使皮膚産生黑斑、雀斑等等。防曬産品能有效的抵抗紫外線UVA和UVB對皮膚的損害。若要找出防曬品對你提供多長的保護時間，則應先知道你在完全不使用防曬的情況下，需先在陽光中待多久的時間，你的皮膚才會稍微變成淡紅色；然後将所需的時間與SPF的值相乘，即可得到防曬品的保護時間。
SPF雖然是防曬的重要指标，但并不表示SPF值越高，保護力就越強。例如SPF15有93%的保護能力，而SPF34卻隻有97%的保護能力，但是，SPF值越大，其通透性越差，會妨礙皮膚的正常分泌與呼吸。根據皮膚科專家的研究，最适當的防曬系數是介于SPF15到SPF30之間即可。
外部防曬
1. 遠離強紫外線。正午的時候，請遠遠離開太陽的籠罩，每天早上10點到下午2點，太陽所發出的紫外線被大氣層過濾掉的比率最小，所以紫外線的強度是一天當中最強的。因此，不管是學校老師或是家長，在替小朋友規劃戶外活動時，最好能夠避開這段時間，大人也應該少在這一段時間外出。
2. 選擇防曬霜的SPF值和PA。一般夏天的早晚、陰雨天，SPF指數低于8的産品即可；中等強度陽光照射下，指數達8至15較好；在強烈陽光直射下，指數應大于15。除了SPF指數，還要注重能阻擋肌膚曬黑的PA，一般選擇PA++就可以。
3. 正确使用防曬霜。出門前十分鐘塗抹防曬霜，并達到每平方厘米2毫克的塗抹量，效果最好。使用防曬霜前先清潔皮膚；如果是幹性皮膚，适當抹一點潤膚液。塗防曬霜時，不要忽略了脖子、下巴、耳朵等部位。在陽光猛、暴曬時間長的日子裡，每兩個小時補擦一次防曬霜。即使做好了防曬措施，但如果陽光很強烈，夜裡最好還要使用曬後護理品。
4. 穿戴要講究。外出時穿着可以防禦紫外線的衣物，最好穿着淺色的棉、麻質地服裝。不管是何種質地，隻要紗織細密，達到一定厚度，就可以遮擋紫外線。選擇寬沿帽，除了可以保護臉部，還可一并将耳朵和後面的脖子部位遮蔽。給自己選擇一款具有能防紫外線功能的墨鏡。墨鏡以中性玻璃、灰色鏡片最佳，過深的墨鏡反而容易讓眼睛接受更多的紫外線，不是正确的選擇。
5. 兒童也要防曬。如果你的孩子未滿6個月，最好的辦法是夏天不要讓他直接暴露在太陽下。如果确實需要外出，最好穿戴上适合的衣服和帽子，并且使用遮陽傘。6個月以後，就可以全身塗防曬霜了，陽光容易曬到的部位如耳朵、鼻子、頸背和肩膀要多塗一些。
其他科普
儀器測試
一定強度和頻率的紫外線，照射物質（部分物質需要加入熒光染料）時，物質元素會發出熒光（光緻發光）。根據熒光的顔色，即可判斷出該元素的含量。如鉛、汞等重金屬，農藥殘留物等都可用此種方法檢測。日光燈就是利用這種原理。
黑光燈
大部分昆蟲的複眼對365nm紫外線特别敏感，在晚上，點亮一隻紫外線燈，對昆蟲來說猶如光明世界一樣。
人體保健照射
320nm～280nm的紫外線稱為保健紫外線。照射皮膚後，使皮膚内的7－脫氫麥角膽固醇，轉化為維生素D3和D2，防止佝偻病和職業病（礦工等）。
市面已有保健型紫外線燈供應。
