Sinar UV, atau ultraviolet, adalah bentuk radiasi elektromagnetik yang tidak terlihat yang memiliki panjang gelombang lebih pendek daripada cahaya yang dapat dilihat manusia. Ini membawa lebih banyak energi daripada cahaya tampak dan kadang-kadang dapat memutuskan ikatan antara atom dan molekul, mengubah kimia bahan yang terpapar padanya. Sinar UV juga dapat menyebabkan beberapa zat memancarkan cahaya tampak, sebuah fenomena yang dikenal sebagai fluoresensi. Bentuk cahaya ini – yang ada di bawah sinar matahari – dapat bermanfaat bagi kesehatan, karena merangsang produksi vitamin D dan dapat membunuh mikroorganisme berbahaya, tetapi paparan yang berlebihan dapat menyebabkan kulit terbakar dan meningkatkan risiko kanker kulit. Sinar UV memiliki banyak kegunaan, termasuk desinfeksi, bola lampu neon, dan dalam astronomi.
Istilah “ultraviolet” berarti “di luar violet.” Di bagian spektrum yang terlihat, panjang gelombang berkurang — dan energi gelombang elektromagnetik meningkat — dari merah hingga oranye, kuning, hijau, biru, dan ungu, sehingga sinar UV memiliki panjang gelombang yang lebih pendek, dan lebih banyak energi, daripada sinar ungu. Panjang gelombang diukur dalam nanometer (nm), atau sepersejuta meter, dan panjang gelombang ultraviolet berkisar antara 10nm dan 400nm. Ini dapat diklasifikasikan sebagai UV-A, UV-B atau UV-C, dalam urutan penurunan panjang gelombang. Klasifikasi alternatif, yang digunakan dalam astronomi, adalah “dekat”, “tengah”, “jauh”, dan “ekstrim”.
Matahari menghasilkan sinar ultraviolet dari semua kategori; namun, panjang gelombang energi yang lebih pendek dan lebih tinggi diserap oleh oksigen di atmosfer, dan, khususnya, oleh lapisan ozon. Akibatnya, ultraviolet yang mencapai permukaan sebagian besar terdiri dari UV-A, dengan sedikit U-VB. Ini adalah UV-B yang bertanggung jawab untuk kulit terbakar. Sinar matahari yang sampai ke permukaan bumi memiliki manfaat dan bahaya.
manfaat
Sinar ultraviolet, khususnya UV-B, diperlukan untuk memungkinkan kulit memproduksi vitamin D. Sinar ultraviolet mengubah bahan kimia yang ditemukan di kulit menjadi prekursor vitamin, yang kemudian membentuk vitamin itu sendiri. Vitamin ini sangat penting untuk kesehatan manusia, dan kekurangannya dapat menyebabkan gangguan sistem kekebalan tubuh, penyakit kardiovaskular, tekanan darah tinggi dan berbagai jenis kanker. Kekurangan yang parah menyebabkan penyakit tulang yang disebut rakhitis. Kurangnya sinar matahari adalah penyebab utama kekurangan vitamin D, dan tabir surya mencegah pembentukannya.
Ada manfaat lain yang terkait dengan sinar ultraviolet yang tampaknya tidak tergantung pada produksi vitamin D. Paparan sinar matahari dalam jumlah sedang yang sering, yaitu jumlah yang tidak cukup untuk menyebabkan kulit terbakar, dapat memberikan perlindungan terhadap kanker kulit. Ada bukti bahwa orang dengan pekerjaan di luar ruangan kurang rentan terhadap penyakit. Anak-anak yang menghabiskan banyak waktu untuk kegiatan di luar ruangan juga tampaknya memiliki risiko lebih kecil terkena kanker kulit di kemudian hari. Efek menguntungkan lainnya yang mungkin termasuk pengurangan insiden penyakit kardiovaskular, perbaikan beberapa kondisi kulit, dan peningkatan suasana hati.
Banyak mikroorganisme yang berpotensi berbahaya dengan cepat dibunuh atau dinonaktifkan oleh paparan sinar UV. Infeksi virus yang ditularkan melalui udara, seperti influenza, umumnya menyebar melalui tetesan yang dikeluarkan oleh batuk dan bersin. Partikel virus dalam tetesan ini tidak bertahan lama jika terkena sinar matahari, dan akibatnya, penyakit ini mungkin tidak mudah menyebar dalam kondisi cerah.
bahaya
Kemampuan sinar ultraviolet untuk menyebabkan perubahan kimia juga menimbulkan bahaya. UV-B yang lebih energik bertanggung jawab atas kulit terbakar, dapat menyebabkan penuaan dini pada kulit dan dapat mengubah DNA dengan cara yang dapat menyebabkan kanker kulit, seperti melanoma. Ini juga dapat merusak mata dan menyebabkan katarak. Sinar UV merangsang produksi pigmen melanin, dan karena itu, orang mungkin sengaja mengekspos diri mereka ke sinar matahari yang kuat untuk mendapatkan kulit kecokelatan. Efek yang terkait dengan bentuk cahaya ini dapat diperburuk oleh popularitas studio penyamakan kulit dan kursi berjemur, yang menggunakan sinar ultraviolet yang diproduksi secara artifisial untuk menyebabkan penyamakan.
penggunaan
Disinfeksi dan Sterilisasi
Efek sinar UV pada virus, bakteri, dan parasit telah menyebabkan penggunaannya dalam mendisinfeksi persediaan air minum. Ini memiliki keuntungan membutuhkan sedikit perawatan, tidak mempengaruhi rasa air yang diolah, dan tidak meninggalkan bahan kimia yang berpotensi berbahaya. Kerugian utamanya adalah, tidak seperti beberapa metode kimia — seperti klorinasi — metode ini tidak akan melindungi dari kontaminasi setelah perawatan. UV juga digunakan untuk sterilisasi makanan dan di laboratorium mikrobiologi.
Fluorescence
Beberapa zat, ketika terkena sinar UV, memancarkan cahaya pada panjang gelombang yang terlihat, sebuah fenomena yang dikenal sebagai fluoresensi. Lampu neon umum, misalnya, ditenagai oleh sinar UV yang dihasilkan dengan mengionisasi uap merkuri bertekanan rendah. Cahaya ini diserap oleh lapisan fluorescent khusus, yang pada gilirannya menghasilkan cahaya tampak. Lampu neon lebih hemat energi daripada bola lampu konvensional.
Sinar ultraviolet sering digunakan dalam keamanan. Dokumen sensitif, seperti mata uang, SIM, kartu kredit, dan paspor, memiliki simbol tak terlihat yang hanya menyala jika terkena sinar UV. Ini sulit bagi pemalsu untuk menyalin.
Ahli biologi dan zoologi sangat menyukai sinar ultraviolet karena membantu mereka melakukan survei organisme malam hari di lapangan. Burung, reptil, dan invertebrata tertentu, seperti serangga, berpendar di bawah sinar UV, dan dengan cepat menyalakan lampu di area kecil dapat memungkinkan pengamat menghitung perkiraan jumlah organisme dari jenis tertentu. Ini sangat membantu karena banyak dari hewan ini terutama aktif di malam hari dan jarang terlihat di siang hari.
Banyak tekstil yang digunakan dalam pakaian juga berpendar, dan “lampu hitam” sering digunakan di klub malam dan di pesta-pesta memanfaatkan fakta ini dengan menyebabkan pakaian bersinar dalam gelap. Lampu-lampu ini terutama menghasilkan cahaya di bagian spektrum UV, tetapi mereka juga menghasilkan sedikit cahaya ungu. Poster khusus atau karya seni lainnya juga dapat dibuat dengan tujuan untuk berpendar dengan cara tertentu di bawah cahaya hitam.
Perangkap Serangga
Banyak serangga dapat melihat sinar ultraviolet dan tertarik padanya, sehingga cahaya sering digunakan dalam perangkap serangga. Ini dapat digunakan oleh ahli entomologi untuk mempelajari populasi serangga di habitat tertentu atau untuk menjebak dan membunuh serangga pengganggu di toko makanan restoran.
Astronomi
Pemetaan Bima Sakti dan galaksi lain dalam sinar ultraviolet memungkinkan para astronom untuk membangun gambaran tentang bagaimana galaksi berevolusi dari waktu ke waktu. Bintang muda menghasilkan lebih banyak radiasi UV daripada bintang yang lebih tua, seperti Matahari. Mereka juga menghasilkan proporsi yang lebih tinggi dari sinar ultraviolet mereka di ujung spektrum yang ekstrim. Area di mana bintang baru terbentuk karenanya bersinar lebih terang di UV, memungkinkan para astronom untuk mengidentifikasi dan memetakan area ini.
Penggunaan lainnya
Ada sejumlah kegunaan lain untuk sinar UV:
Spektrofotometri — untuk menganalisis struktur kimia.
Menganalisis mineral — fluoresensi di bawah sinar ultraviolet dapat membedakan antara mineral yang terlihat sama di bawah cahaya tampak.
Mikroskop — panjang gelombang sinar ultraviolet yang lebih pendek dapat menyelesaikan detail yang terlalu kecil untuk dilihat dengan mikroskop cahaya biasa.
Penanda kimia — zat yang berpendar dalam sinar UV, seperti protein fluoresen hijau (GFP) dapat digunakan untuk mempelajari proses biologis.
Fotokemoterapi — ini digunakan sebagai pengobatan untuk psoriasis dan beberapa kondisi kulit lainnya.
Fotolitografi resolusi sangat halus — ini digunakan dalam pembuatan komponen semikonduktor di industri elektronik.
Memeriksa insulasi listrik — “corona discharge”, di mana insulasi yang rusak pada peralatan listrik mengakibatkan ionisasi udara, dapat dideteksi oleh pancaran sinar ultraviolet.
Perawatan perekat dan pelapis — beberapa zat berpolimerisasi dan mengeras saat terpapar sinar ultraviolet.