光学的基本知识(一)

什么是光

光是能量存在的一种形式，也是宽广的电磁波谱中的一部分。

可见光

光是一种电磁波，广义上它的波长从几个纳米至一毫米左右，而人眼所能看见的只是一小部分。通常波长范围为380nm至780nm我们把这部分光称为可见光。如图

可见光的波长不同，引起人眼的颜色感觉不同。单色光的波长由长至短，对应的颜色感觉由红到紫。一般认为：

红色780nm-620nm     橙色620nm-590nm    黄色590nm-560nm

  黄绿色S60nm-530nm   绿色530nm-500nm    青色550nm-470nm

  蓝色470nm-430nm    紫色430nm-380nm

没有严格的界限。上述的范围只是根据人们的习惯大致划分。实际上随着波长的变化，颜色是连续渐变的，

紫外光

波长小于可见光谱的电磁辐射，称为紫外光（或紫外线），由于大气吸收200nm以下的紫外光。所以通常所说的紫外线为波长200nm-380nm的光辐射，小于200nm的光辐射称为真空紫外。

紫外光的波长短，光子能量大，粒子性明显，它的光电效应、光生物效应及光化学效应强，国际照明委员会把紫外光谱分为三个区域。如图所示

 UV-A 波段紫外线生物作用较弱，它对人体照射后，使皮肤发黑，并产生明显的色素沉着，同时促进皮肤新陈代谢，皮肤生长力强和使皮肤加厚。此外，该波段紫外线还可治疗牛皮癣(银屑病）、等病症。

UV-B 波段紫外线对人体的生理作用较强，使皮肤机体产生光化学和光电过程，生成许多活性物质，对神经、内分泌及循环系统等都可起到良好的作用。所以常把该波段的紫外线称为保健射线。该波段紫外线照射人体后，可引起皮肤发红，产生红斑效应，另一方面又使皮肤内的7-脱氢麦角转化为维生亲D₃或D₂。促进人体的正常钙磷循环，对室内工作人员，孕妇、幼儿等尤其重要。

UV-C 波段的紫外线光子能量大，生物效应显著，微生物吸收该波段的紫外线后，会使细胞内的核蛋白和核糖核酸（DNA）之间的链被打开断裂，从而导致死亡。所以，又往往将该波段的紫外线叫做灭菌紫外线。当然，人体照射该波段的紫外线后，也会引起皮肤损伤及角膜发炎等病症。

不同的生物体，对光的吸收及生物作用效应不同，下图是世界卫生组织有关光生物效应的相对光谱响应函数。根据该光谱响应函数可以确定光源的生物有效辐射量。