UV光是電磁波中一個(gè)波段,UV光產(chǎn)生的原理同其他光輻射一樣,都是原子能級(jí)躍遷發(fā)出的輻射。任何一種元素在一定條件下都會(huì)發(fā)光,各種元素原子結(jié)構(gòu)不同即能級(jí)結(jié)構(gòu)不同。能級(jí)概念可理解為將原子看成球狀,正原子核在球心,電子分層圍繞在原子核不同半徑球面軌道上運(yùn)動(dòng),每層軌道的能級(jí)不同。當(dāng)外力如碰撞使電子接受能量改變,能級(jí)跳躍到高能級(jí),當(dāng)外力消失后電子會(huì)自動(dòng)回到原能級(jí),這種現(xiàn)象稱為能級(jí)躍遷,此時(shí)以光輻射形式放出能量,放出能量大小取決于原子能級(jí)間熊量差。
不同原子中電子分布層數(shù)不同,各層電子所處能級(jí)也不同,電子能級(jí)間躍遷放出能量各不相同,輻射出光的頻率或波長(zhǎng)也不同。各種金屬原子能級(jí)圖譜已由物理學(xué)家測(cè)量出來,可以在手冊(cè)中查出??刹槌鲚椛渥贤饩€固化段的原子,將這些金屬原子注入燈管就可得到所需光線。UV燈常用的發(fā)光物質(zhì)為汞,特征波長(zhǎng)為254nm、297nm、303nm、313nm、365nm、404nm、435nm,這幾條譜線的強(qiáng)弱由燈管內(nèi)汞蒸氣壓決定。燈管內(nèi)充汞多,汞蒸發(fā)為氣體,氣壓高時(shí)強(qiáng)度高的譜線向長(zhǎng)波方向移動(dòng)。圖1所示為低壓汞燈光譜線、圖2所示為高壓汞燈光譜線。
圖1 高功率密度長(zhǎng)弧髙壓汞燈的光譜
圖2 冷陰極低壓汞燈光譜
從以上兩個(gè)圖譜看出,低壓汞燈254nm、313nm譜線較強(qiáng),而髙壓汞燈303nm、365nm譜線較強(qiáng),譜線強(qiáng)度紅移即向紅色長(zhǎng)波移動(dòng)。表1為汞的一些物理性質(zhì)。
表1汞的物理性質(zhì)