2.5. Ультрафіолетове світло
Оптичні властивості речовин в ультрафіолетовій області спектру значно відрізняються від їх оптичних властивостей у видимій області. Характерною межею є зменшення прозорості (збільшення коефіцієнта поглинання) більшості тіл, прозорих у видимій області. Наприклад, звичайне скло непрозоре при інтенсивності випромінювання — I < 320 нм; в більш короткохвильовій області прозорі лише увіолеве скло, сапфір, фтористий магній, кварц, флюорит, фтористий літій і деякі інші матеріали. Найдальшу межу прозорості (105 нм) має фтористий літій.
Рис.2.3.Флуоресценція мінералів на різних довжинах хвиль при УФ-опроміненні
Для I < 105 нм прозорих матеріалів практично немає. З газоподібних речовин найбільшу прозорість мають інертні гази, межа прозорості яких визначається величиною їхнього іонізаційного потенціалу. Найкороткохвильовішу межу прозорості має гелій (He) — 50,4 нм. Повітря непрозоре практично при I < 185 нм через УФ-поглинання киснем.
Коефіцієнт відбиття всіх матеріалів (у тому числі металів) зменшується із зменшенням довжини хвилі випромінювання. Наприклад, коефіцієнт відбиття свіжонапиленого алюмінію (Al), одного з кращих матеріалів для дзеркальних покриттів, у видимій області спектру, різко зменшується при I < 90 нм. Віддзеркалення алюмінію значно зменшується також унаслідок окислення поверхні. Для захисту поверхні алюмінію від окислення застосовуються покриття з фтористого літію або фтористого магнію. В області I < 80 нм деякі матеріали мають коефіцієнт відбиття 10-30% (золото (Au), платина (Pt), радій (Ra), вольфрам (W) та ін.), проте при I < 40 нм їхній коефіцієнт віддзеркалення знижується до 1% і менше.
3.Застосування оптичних матеріалів для різних спектральних ділянок
Випромінювання розжарених до 3000 K твердих тіл містить помітну частку ультрафіолетового випромінювання неперервного спектру, інтенсивність якого зростає із збільшенням температури. Сильніше ультрафіолетове випромінювання випускає плазма газового розряду. При цьому залежно від розрядних умов і робочої речовини може випускатись як безперервний, так і лінійчатий спектр. Для різних застосувань промисловість випускає ртутні, водневі, ксенонові та ін. газорозрядні лампи, вікна в яких (або цілком колби) виготовляють з прозорих для УФ-випромінювання матеріалів (частіше з кварцу). Будь-яка високотемпературна плазма (плазма електричних іскор і дуг, плазма, що утворюється при фокусуванні сильноголазерного випромінювання в газах або на поверхні твердих тіл, і т.д.) є потужним джерелом УФ-випромінювання. Інтенсивне УФ-випромінювання неперервного спектру випромінюють електрони, прискорені в синхротроні. Для ультрафіолетової області спектру розроблені також оптичні квантові генератори — лазери. Найменшу довжину хвилі з них має водневий лазер (109,8 нм).
Природні джерела ультрафіолетового випромінювання — Сонце, зірки, туманності й ін. космічні об'єкти. Проте лише довгохвильова частина цього випромінювання (I > 290 нм) досягає земної поверхні. Більш короткохвильове випромінювання поглинається озоном, киснем та іншими компонентами атмосфери на висоті 30—200 км від поверхні Землі, що відіграє велику роль в атмосферних процесах. Ультрафіолетове випромінювання зірок та ін. космічних тіл, окрім поглинання в земній атмосфері, в інтервалі 91,2—20 нм практично повністю поглинається міжзоряним воднем.