對(duì)紫外線敏感的物理實(shí)驗(yàn)

對(duì)紫外線敏感的物理實(shí)驗(yàn)隨著工業(yè)、交通的發(fā)展以及人們生活水平的提高，環(huán)境污染日益加劇，紫外線的危害越來越引起人們的關(guān)注。紫外線輻射可以引起皮膚癌、白內(nèi)障等疾病甚至危及生命，因此研究紫外線敏感物質(zhì)的特點(diǎn)與機(jī)理，有利于了解紫外線輻射的危害以及采取有效的防護(hù)措施。

一.紫外線的危害

紫外線是指波長為10~400納米的電磁波，根據(jù)波長的不同可以分為UVA、UVB、UVC三種類型。它們都能夠被大氣層上的臭氧、氧分子和氮?dú)庾钃?，只有少量的UVA和UVB能夠到達(dá)地球表面。UVA是指波長為320~400nm的紫外線，它能夠穿透云層和玻璃，長期暴露在UVA下會(huì)使皮膚變厚、老化，對(duì)彈性纖維、組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)造成直接的損害，增加皮膚癌、白斑病等發(fā)病率；UVB是指波長為280~320nm的紫外線，它是造成曬傷、黑變和皮膚癌的主要因素，危害遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于UVA；UVC是指波長為200~280nm的紫外線，它的能量非常高，但因?yàn)楸怀粞醴肿雍偷獨(dú)庾钃?，所以不?huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害。

二.紫外線敏感的物理實(shí)驗(yàn)

1.紫外線與物質(zhì)的相互作用

實(shí)驗(yàn)用材料：氨糖或氨基酸溶液、紫外線燈管、色譜紙。

實(shí)驗(yàn)方法：將氨糖或氨基酸溶液滴在色譜紙上，在紫外線燈管下進(jìn)行照射。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：氨糖或氨基酸溶液能夠吸收紫外線，在照射過程中呈現(xiàn)不同的顏色。顏色較深的區(qū)域吸收的紫外線較多，顏色較淺的區(qū)域吸收的紫外線相對(duì)較少。在UV-A波段，氨糖和氨基酸的吸收較小，呈現(xiàn)黃色到綠色的顏色；在UV-B波段，氨糖和氨基酸的吸收較強(qiáng)，呈現(xiàn)藍(lán)色到紫色的顏色。這說明不同化學(xué)物質(zhì)吸收紫外線的特性不同。

2.含有芳香族結(jié)構(gòu)的化合物對(duì)紫外光的吸收

實(shí)驗(yàn)用材料：茶葉、含有芳香族結(jié)構(gòu)的化合物。

實(shí)驗(yàn)方法：在紫外線燈管下照射茶葉和化合物，觀察茶葉和化合物在紫外線照射下的變化。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：茶葉中的茶多酚和兒茶素能夠吸收紫外線，在紫外線下呈現(xiàn)出強(qiáng)烈紅色熒光。含有芳香族結(jié)構(gòu)的化合物和茶多酚、兒茶素所吸收的波長有所不同，但同樣能夠?qū)ψ贤饩€產(chǎn)生吸收，并在紫外線下呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的熒光。這說明含有芳香族結(jié)構(gòu)的化合物能夠吸收紫外線。

3.UV-C對(duì)DNA的影響

實(shí)驗(yàn)用材料：DNA、DNA酶、紫外線燈管。

實(shí)驗(yàn)方法：將DNA和DNA酶分別溶解在鹽溶液中，將DNA溶液放在紫外線燈管下照射。將照射后的DNA溶液與DNA酶一同加入到吐溫酵母細(xì)胞培養(yǎng)基中，觀察細(xì)胞的生長情況。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：經(jīng)過紫外線照射的DNA，光譜吸收曲線發(fā)生變化，出現(xiàn)下降的趨勢。同時(shí)，DNA在紫外線燈管下照射后，發(fā)生鏈斷裂的現(xiàn)象。當(dāng)將照射后的DNA加入到吐溫酵母細(xì)胞培養(yǎng)基中時(shí)，DNA無法被DNA酶修復(fù)，細(xì)胞的生長速度也相應(yīng)變慢。說明紫外線輻射可以對(duì)生物分子DNA產(chǎn)生直接破壞。

三.結(jié)論

紫外線的危害是不可忽視的，但我們可以通過了解不同物質(zhì)對(duì)紫外線輻射的吸收特性，采取相應(yīng)的防護(hù)措施來降低紫外線輻射的危害。通過以上實(shí)驗(yàn)，我們可以了解不同物質(zhì)對(duì)紫外線的敏感程度，并探討其機(jī)制，這