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辐射物理学

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辐射物理学
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Anonim

可见光和紫外线的影响

没有太阳的光,生命就不可能存在于地球上。植物在光合作用过程中利用太阳光线的能量来生产碳水化合物和蛋白质,它们是动物食物和能量的基本有机来源。光对许多生物系统都有强大的调节作用。大部分有害的太阳强紫外线都可以被高层大气有效吸收。在高海拔和赤道附近,紫外线强度大于海平面或北纬。

波长小于2200埃的非常短的紫外线对细胞有剧毒。在中等范围内,对细胞的最大杀伤效力约为2600埃。构成遗传物质的细胞核酸在该区域强烈吸收射线。该波长很容易在汞蒸气,氙气或氢弧灯中获得,对空气的杀菌净化具有很大的功效。

由于可见光和紫外线在人体组织中的渗透很小,因此只有光对皮肤和视觉装置的影响才是重要的。当入射光在皮肤上发挥其作用而又没有其他外部诱因时,科学家会说内在作用。相比之下,许多化学或生物制剂可以调节皮肤的光活动。后一种现象归类于光动力作用下。致命剂量的紫外线照射后,可见光能够引起暴露细胞的恢复。这种现象称为光回收,导致发现了各种酶系统,这些酶系统能够将基因中受损的核酸恢复为正常形式。在一些暴露于阳光直接作用的植物中,光恢复机制可能会持续起作用。

大气层吸收远紫外光,平流层中的臭氧分子吸收大部分近紫外光,从而保护地球表面免受太阳致死紫外线的伤害。即使如此,据信在个体的皮肤细胞中起作用的酶促机制不断修复由紫外线引起的对基因核酸的损害。许多科学家认为,用于气溶胶喷雾产品和各种技术应用的氯氟烃正在消耗平流层臭氧层,从而使人们在地面上暴露于更强烈的紫外线辐射中。

有证据表明,不仅整体的光强度而且特殊的成分对生物都有不同的影响。例如,在南瓜中,红光有利于产生雌蕊花,而蓝光则导致雄蕊花的生长。红灯增加孔雀鱼雌雄同体的比例。红光似乎还可以加速某些特殊小鼠品系中某些肿瘤的增殖速度。入射光的强度会影响感光器官的发育;例如,在完全黑暗中饲养的灵长类动物的眼睛发育迟缓。