Svět v UVVeritasium

Ahoj, vypadáš fialově. Asi bych měl přiznat barvu. Usměješ se? Jíš. Mám umělé přední zuby. Můj bože! Tvoje zuby jsou fialové. A umělé zuby vypadají v UV světle jinak.

To je šílené. Na první pohled svět v UV vypadá černobíle. Tyto bílé kytky jsou bílé i v UV. Tento černý ručník je v UV pořád černý. A dává to smysl, protože UV je viditelnému světlu podobné. Také je hned vedle na elektromagnetickém spektru. Vlnová délka je o trochu kratší, energie na foton je trochu vyšší, takže bych nejdřív čekal, že hmota by měla s UV interagovat podobně jako se světlem.

Ale jakmile se podíváte na detaily, zjistíte, že svět v UV je daleko zvláštnější a podivuhodnější, než jste si mysleli. Například je daleko mlhavější. Viditelnost je snížená a mraky splývají dohromady s nebem.

Jako by všude byla mlha. Ale proč to tak je? Zkuste na to přijít sami, než to na konci vysvětlím. Podívejte se na tyto brýle. Ve viditelné části spektra jsou transparentní. Vypadají jako normální čočky, ale v UV jsou skoro černé. Absorbují strašně moc ultrafialového světla.

A teď se podívejte na tento filtr. Na světle vypadá černě, ale v UV je transparentní, nebo alespoň translucentní. Tohle je filtr UV světla. Absorbuje všechno viditelné světlo a UV umožní projít skrz. Tyto dva objekty obrátily všechny moje intuice vzhůru nohama. A pak najdete něco takového. V jedné z těchto lahví je sodovka a v druhé tonik.

Rozeznáte je? Pomocí viditelného světla je to dost těžké, ale v UV... Je to jasné. Tahle vypadá jako kola. Ale proč to tak je? Je to kvůli... Jsou tam molekuly, na které působí UV záření jinak než na běžnou vodu.

Pojďme si to lépe prohlédnout vevnitř. Stejné lahve, UV lampa. Když ji zapnu, tonik svítí, zatímco venku byl tmavý. Jak to je možné? Tonik v sobě má molekuly chininu, což byl původně lék proti malárii. Ale měl tak hořkou chuť, že ho lidé smíchali s cukrem a vytvořili tonik.

Teď některým lidem velmi chutná. Ale u chininu je zvláštní, že fluoreskuje. To znamená, že absorbuje UV záření a vyzařuje ho jako viditelné světlo. A proto to vypadá, jako že svítí, zatímco venku je v UV tmavý, protože absorbuje energii UV.

A jsou i jiné produkty s fluorescenčními molekulami. Často jsou to prací prostředky. Zkusím to, vypadá jinak? Vypadají skoro stejně. Jedna z myšlenek pracích prostředků je, aby věci vypadaly co nejbělejší tím, že absorbují vlnové délky, které nevidíme, jako je UV, a vyzařují je jako světlo.

Díky čemuž vypadají v UV daleko tmavší, protože absorbují jeho energii, kterou vyzáří jako světlo. Když zkusíte hledat věci, které vypadají jinak v UV, kytky jsou dobrý začátek. Včely a další hmyz vidí UV záření, takže kytky mají důvod si vyvinout pigmenty, které hmyz vidí. Když se podíváte na slunečnice, na vnitřní straně jejich listů je pigment. Je skoro černý, ale očima byste to nepoznali.

Tyto pigmenty jsou molekuly, které používají přenosy energie odpovídající energii ultrafialového fotonu. Když tedy přijde UV foton, excituje elektron a ten přejde na vyšší energetickou hladinu. Elektron se pak může deexcitovat tím, že svoji energii předá molekulárním vazbám, které se pak ohýbají a vibrují. Prakticky tedy mění energii UV na tepelnou energii.

A nakonec na teplo. Naše kůže má podobné molekuly, konkrétně melanin. A teď přichází Diana the Physics Girl, která se mnou natáčí, protože o melaninu hodně ví. Protože jsem tak opálená? Vaše tělo se chce bránit proti UV záření, takže máte buňky zvané melanocyty, které při vystavení UV záření produkují melanin.

Ten melanin absorbuje světlo, proto vypadá tmavší a vypadáte pak opálení. Přesně. Melanin ale ještě lépe absorbuje UV záření, tam je vrchol jeho účinnosti, proto naše kůže vypadá na UV kameře tmavší než normálně. Úžasné je, že tyto molekuly melaninu se transportují uvnitř buňky do jádra, vytváří ochranu pro místo, kde je uložené DNA.

Tím brání UV, aby se dostalo do jádra a poškodilo DNA. Ale přišlo mi zajímavé, když se podívám na tvůj obličej v UV? Co je to? Jak to říct, tvoje kůže je ve viditelném světle tak čistá. Pojď s tím ven. Takže je překvapující, jak je v UV větší kontrast a nějaké pihy. Je to zvláštní.

Ale je to pravda, všimla jsem si toho i na tobě, kolem očí máš skvrny, kterých si ve viditelném světle nevšimnu. Ale na UV kameře vyskáčou na povrch. Znáš nějaká zvířata, která také absorbují UV? Mláďata tuleně grónského. - V Arktidě... - To je velmi konkrétní. To je.

Ale když se snaží fotit kolonie tuleňů ze vzduchu, dospělí jsou vidět lehko, protože jsou tmaví. Ale mláďata, která jsou bezbranná, jsou kamuflovaná bílou barvou. Splývají tedy s ledem a sněhem. Ale na UV kameře absorbují hodně záření, takže díky tomu můžeme správně spočítat kolonie tuleňů. Protože z UV fotek můžeme lehce spočítat i mláďata.

To je jedno z využití UV fotografie. Stejně tak můžete hledat i polární lišky a medvědy. Také totiž absorbují UV, což dává smysl, protože UV záření má takovou energii, že může poškodit DNA a způsobit rakovinu. Takže co byste měli dělat v místě, kde je hodně slunce, třeba tady, ale nejste na takové klima vyvinutí? Když nemůžete najít stín, namažte se opalovacím krémem.

Je to trochu jako namazat se melaninem. Aktivní složka tedy není melanin, ale dělají to samé. Přemění UV světlo na tepelnou energii. Ano, opalovací krém má hodně složek, některé UV dokonce i odráží, ale hodně složek UV absorbuje a mění na teplo. Takhle to vypadá, když moc nechodíte ven.

- Jen používám krém. - Vážně? Ne každý den, ale často mi máma říká: "Namaž se!" tak nemám na vybranou. Takže proč svět v UV vypadá tak mlhavě? Moje první myšlenka byla, že v atmosféře bude UV něco absorbovat. Jako znečištění nebo přirozená část atmosféry. Ale jak řekla Physics Girl, kdyby se UV atmosférou absorbovalo, nebe by bylo tmavé.

Ne světlé, ani ne mlhavé. A když se podíváte na absorpční spektrum atmosférických molekul, zjistíte, že skoro nic UV neabsorbuje. Takže co se tu děje? Odpověď je Rayleighův rozptyl. Stejný jev, díky kterému je nebe modré, způsobuje i sníženou viditelnost a mlhavost oblohy v UV. Čím kratší vlnová délka, tím víc se bude odrážet od molekul v atmosféře a rozptýlí se na všechny směry.

Když se díváme nahoru, vidíme vlastně modrou mlhu zakrývající vesmír. Je to úžasný způsob, jak nad nebem přemýšlet. Rayleighův rozptyl je nepřímo úměrný vlnové délce na čtvrtou. Takže se rychle zvyšuje s kratší vlnovou délkou. UV se rozptyluje asi pětkrát více než viditelné světlo uprostřed spektra.

Takže kdybychom viděli UV světlo, možná bychom se neptali, proč je nebe modré, ale proč je nebe ultrafialové. A to je na vidění v UV ta nejúžasnější část. Ukazuje nám, že svět není takový, jak ho vnímáme smysly. Je toho o tolik víc, než kolik bychom si mysleli. Můj bože! To je velice zajímavé.

Sice můžete vědět, jak svět funguje, ale vidět to na vlastní oči, je něco úplně jiného. Překlad: Šaman Bobo www.videačesky.cz