How big is Longueur d'onde des ultraviolets?

La lumière ultraviolette est une lumière dont les longueurs d'onde, d'environ 10 à 400 nanomètres, sont trop courtes pour que l'œil humain les perçoive. Un nanomètre est un milliardième de mètre. L'explorateur montre une lumière ultraviolette d'une longueur d'onde de 60 nanomètres. Cette longueur d'onde se situe dans l'ultraviolet extrême, la partie de la bande la plus proche des rayons X.

Longueur d'onde

La lumière se propage sous forme d'onde, et sa longueur d'onde est la distance entre deux crêtes successives de cette onde. La lumière ultraviolette a des longueurs d'onde plus courtes que la lumière visible. Plus la longueur d'onde est courte, plus la lumière transporte d'énergie.

Les scientifiques divisent la lumière ultraviolette en bandes, et les limites varient selon les domaines. La Commission internationale de l'éclairage note que la plage de 100 à 400 nanomètres est habituellement divisée en UV-A (315 à 400 nanomètres), UV-B (280 à 315) et UV-C (100 à 280). La norme internationale ISO 21348, qui sert à mesurer la lumière du Soleil, ajoute des bandes de longueurs d'onde plus courtes. L'une d'elles est l'ultraviolet extrême, de 10 à 121 nanomètres.

Une onde de 60 nanomètres relève de l'ultraviolet extrême selon cette définition et selon des définitions plus étroites. Les archives de la NASA sur l'astronomie de haute énergie, par exemple, situent l'ultraviolet extrême entre 10 et 90 nanomètres. Elles précisent que les limites entre les bandes relèvent « davantage d'une convention que de la science ».

Comparaisons de taille

Mises bout à bout, environ 1 300 à 1 700 ondes de lumière de 60 nanomètres couvriraient la largeur d'un cheveu, large de 80 à 100 micromètres. Un micromètre est un millième de millimètre.
Les ondes de la lumière violette, les plus courtes que l'œil humain puisse percevoir, mesurent environ 380 à 400 nanomètres, soit six à sept fois plus que celles-ci.
Une particule de virus de l'hépatite B mesure 42 nanomètres de diamètre, soit environ 70 % d'une longueur d'onde.
Si une longueur d'onde était étirée jusqu'à 1 mètre, un globule rouge mesurerait environ 125 mètres de diamètre, et un cheveu humain aurait une largeur de 1,3 à 1,7 kilomètre.

Où va l'ultraviolet extrême

Le Soleil émet de la lumière ultraviolette à toutes les longueurs d'onde. Son ultraviolet extrême provient des couches externes de son atmosphère, la chromosphère et la couronne. Aucun ne parvient jusqu'au sol. La haute atmosphère terrestre l'absorbe entièrement au-delà de 80 kilomètres d'altitude.

Cette énergie réchauffe la thermosphère, la couche de l'atmosphère située entre 80 et 600 kilomètres d'altitude. Elle arrache aussi des électrons aux atomes et aux molécules qui s'y trouvent, ce qui crée l'ionosphère, une couche de gaz électriquement chargé. Comme cette lumière n'atteint jamais le sol, elle ne peut être mesurée que depuis des fusées et des satellites.

Les longueurs d'onde ultraviolettes plus longues pénètrent plus profondément dans l'atmosphère. Celle-ci absorbe la quasi-totalité des UV-C, et l'ozone absorbe environ 95 % des UV-B. Les UV-B qui atteignent tout de même le sol provoquent des coups de soleil.

Comment la lumière ultraviolette a été découverte

Johann Ritter a découvert la lumière ultraviolette en 1801. Il savait qu'un papier enduit de chlorure d'argent noircissait plus vite sous une lumière bleue que sous une lumière rouge. Il a placé du papier au-delà de l'extrémité violette du spectre visible, là où aucune lumière n'était perceptible, et ce papier a noirci. Quelque chose d'invisible atteignait le papier.

L'œil humain ne peut toujours pas voir la lumière ultraviolette, mais certains insectes le peuvent. Les bourdons, par exemple, perçoivent le proche ultraviolet, la bande voisine du violet.