Infrarotes und ultraviolettes Licht

Das Licht, das sich an das für den Menschen sichtbare Licht anschließt, wird als infrarotes bzw. ultraviolettes Licht bezeichnet.
Infrarotes Licht (IR-Licht, Wärmestrahlung) hat eine größere Wellenlänge als sichtbares Licht und umfasst einen Wellenlängenbereich von 31057,8107 m.
Ultraviolettes Licht (UV-Licht) hat eine kleinere Wellenlänge als sichtbares Licht und umfasst einen Wellenlängenbereich von 3,9107108 m.
Infrarotes und ultraviolettes Licht sind elektromagnetische Wellen und damit Teil des elektromagnetischen Spektrums. In der nachfolgenden Übersicht sind die Frequenzen und Wellenlängen angegeben.

Bereich Frequenz in Hertz (Hz) Wellenlänge in Nanometern (nm)
Infrarotes
Licht
10133,81014

30000 - 780
Sichtbares
Licht
3,810147,71014

780 - 390
Ultraviolettes
Licht
7,7101431016

390 - 10

Infrarotes Licht

Infrarotes Licht wird auch als IR-Licht, Infrarot-Strahlung, IR-Strahlung oder Wärmestrahlung bezeichnet. Ausführliche Hinweise zu dieser Art von Strahlung sind unter dem Stichwort "Wärmestrahlung" zu finden.

Infrarotes und ultraviolettes Licht schließt sich jeweils an den sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums an.

Ultraviolettes Licht

Ultraviolettes Licht wird auch als UV-Licht, Ultraviolett-Strahlung oder UV-Strahlung bezeichnet. Es ist ebenso wie das infrarote Licht für den Menschen mit den Sinnesorganen nicht wahrnehmbar, hat aber auf den Menschen deutlich spürbare Wirkungen.

Entdeckung des ultravioletten Lichtes: Entdeckt wurde das ultraviolette Licht durch den deutschen Naturwissenschaftler JOHANN WILHELM RITTER (1776-1810), der einer der Begründer der Elektrochemie ist und um 1800 den ersten Akkumulator erfand. RITTER entdeckte, dass weißes Hornsilber (Silberchlorid) geschwärzt wurde, wenn es sich außerhalb des violetten Endes des sichtbaren Spektrums befand. Ultraviolettes Licht kann man auch nachweisen, wenn man die Strahlung auf einen Fluoreszenzschirm lenkt. Im ultravioletten Licht leuchtet der Fluoreszenzschirm auf.

Quellen des ultravioletten Lichtes: Die wichtigste Quelle von ultraviolettem Licht ist die Sonne. Der Anteil des UV-Lichtes an der Gesamtstrahlung der Sonne beträgt ca. 7 %. Ultraviolette Strahlung lässt sich auch mithilfe spezieller Lichtquellen erzeugen. Dazu gehören insbesondere Quecksilberdampflampen und spezielle Leuchtstofflampen. Sie geben neben dem sichtbaren Licht verstärkt ultraviolettes Licht ab und werden deshalb auch als UV-Strahler bezeichnet.

Spezielle Leuchtstofflampen (UV-Strahler) geben neben dem sichtbaren Licht auch nicht sichtbares ultraviolettes Licht ab.

Einteilung, Eigenschaften und Wirkungen des ultravioletten Lichtes

Da sich ultraviolettes Licht in seinen Eigenschaften und Wirkungen stark unterscheidet, teilt man es in UV(A), UV(B) und UV(C) ein. In der nachfolgenden Übersicht sind die Wellenlängen für diese drei Bereiche angegeben.

Bereich des UV-Lichtes Wellenlänge in Nanometern
UV(A) 390 - 315
UV(B) 315 - 280
UV(C) 280 - 10

Das kurzwellige UV(C) wird durch die Ozonschicht in der Atmosphäre weitgehend absorbiert (Bild 3) und gelangt nicht bis zur Erdoberfläche.

Das UV(B) wird durch die Atmosphäre und auch durch Wolken zu etwa 90 % absorbiert.. Ein kleiner Teil gelangt bis zur Erdoberfläche. Dieser Teil der UV-Strahlung hat eine erhebliche biologische Wirkung vor allem auf die menschliche Haut. Akute Wirkungen sind Sonnenbrand und Bindehautentzündung der Augen. Längerfristige Wirkungen von UV(B) können darin bestehen, dass Hautkrebs (Melanom) entsteht und eine vorzeitige Alterung der Haut erfolgt.

Das langwellige UV(A) gelangt zum größten Teil bis zur Erdoberfläche. Es bewirkt vor allem eine Bräunung der Haut.

Da UV-Strahlung schädliche Wirkungen haben kann, sollte man sich vor übermäßiger UV-Strahlung schützen. Wichtige Maßnahmen sind:

  • Man sollte nie ohne Augenschutz in die Sonne blicken.
  • Kleinkinder mit besonders empfindlicher Haut sollten vor intensiver Sonnenstrahlung geschützt werden.
  • An eine intensive Sonnenstrahlung muss die Haut langsam gewöhnt werden.
  • Langes Sonnenbaden sollte unbedingt vermieden werden. Sonnenbrand ist schädlich und sollte unbedingt durch vernünftiges Verhalten vermieden werden.
  • Wenn man sich längere Zeit in der Sonne aufhalten will oder muss, sollten Sonnenschutzmittel genutzt werden.

Der UV-Index
Die Belastung von Personen mit UV-Licht an der Erdoberfläche wird durch den UV-Index (Abkürzung: UVI) erfasst. International ist festgelegt:

Der UVI entspricht dem Vierzigfachen vom täglichen gemittelten Spitzenwert der sonnenbrandwirksamen Bestrahlungsstärke am Erdboden.

Der UVI wird in ganzen Zahlen angegeben und liegt zwischen 1 und 12. Die höchsten Werte für den UVI liegen in Deutschland im Sommer bei 8. Für die Bewertung der Wirkungen bei einem bestimmten UVI gilt:

UVI UV-Belastung Sonnenbrand Schutzmaßnahmen
1 niedrig unwahrscheinlich nicht erforderlich
2 - 4 mittel in 40 - 80 min empfehlenswert
5 - 7 hoch in 20 - 30 min erforderlich
über 7 sehr hoch weniger als 20 min unbedingt erforderlich

Ob und in welcher Zeit ein Sonnenbrand auftritt, hängt auch entscheidend davon ab, ob die Haut schon an Sonnenstrahlung gewöhnt ist und welcher Hauttyp vorliegt. Unterschieden wird dabei zwischen den Hauttypen I (sehr helle Haut, rötliche Haare, wird niemals braun) bis IV (hellbraune Haut, dunkle Haare, kaum Sonnenbrand).

Durchlässigkeit der Atmosphäre für ultraviolettes Licht unterschiedlicher Wellenlänge.
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