Sinar Ultraviolet – Pengertian, Macam, Contoh Dampak dan Manfaat

Sinar ultraviolet (UV) yang dalam bahasa Indonesia dikenal sebagai Ultraungu memiliki panjang gelombang yang lebih pendek daripada cahaya tampak.

Meskipun gelombang Ultraviolet (ultraungu) tidak terlihat oleh mata manusia, beberapa hewan seperti serangga, contohnya lebah, dapat melihatnya.

Fenomena ini mirip dengan bagaimana seekor anjing dapat mendengar suara peluit di luar jangkauan pendengaran manusia.

Hal ini membuktikan bahwa apa yang indra manusia bisa terima dan rasakan juga mungkin berbeda dengan apa yang bisa hewan rasakan dalam lingkungan.

Radiasi elektromagnetik alami yang berasal dari matahari ditransmisikan melalui gelombang atau partikel dengan panjang gelombang serta frekuensi yang berbeda.

Rentang panjang gelombang yang luas ini disebut sebagai spektrum elektromagnetik yang dikategtorikan menjadi beberapa macam.

Spektrum EM dikelompokan menjadi tujuh wilayah dalam sebuah urutan penurunan panjang gelombang dan peningkatan energi serta frekuensi.

Urutannya yaitu mulai dari gelombang radio, gelombang mikro, inframerah (IR), cahaya tampak, ultraviolet (UV), sinar-X dan sinar gamma.

Baca Juga : Gelombang Elektromagnetik – Pengertian, Macam Spektrum dan Contoh Manfaat

Apa itu Sinar Ultraviolet?

Ultraviolet adalah bentuk radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang dari 10 nm (dengan frekuensi yang sesuai sekitar 30 PHz) hingga 400 nm (750 THz), lebih pendek dari cahaya tampak, tetapi lebih panjang dari sinar-X.

Sinar UV (Ultraviolet) mengacu pada wilayah spektrum elektromagnetik antara cahaya tampak dan sinar-X, dengan panjang gelombang antara 400 dan 10 nanometer.

Radiasi elektromagnetik ini tidak terlihat oleh mata manusia, karena memiliki panjang gelombang yang lebih pendek dan frekuensi yang lebih tinggi daripada cahaya yang diterima otak kita sebagai gambar (persepsi warna).

Cara mudah untuk mengingat penempatan sinar UV pada spektrum elektromagnetik adalah dengan memeriksa ujung spektrum cahaya tampak: Merah adalah cahaya dengan panjang gelombang terpanjang, dan Violet adalah cahaya dengan panjang gelombang terpendek.

Oleh karena itu, cahaya dengan panjang gelombang lebih panjang dari cahaya apa pun dalam spektrum tampak disebut Cahaya Inframerah, dan cahaya dengan panjang gelombang yang lebih pendek dari cahaya apa pun dalam spektrum tampak disebut Sinar Ultraviolet.

Sejarah Penemuan Ultraviolet

Johann Ritter melakukan sebuah eksperimen setelah mengetahui tentang penemuan cahaya inframerah oleh William Herschel, yang ditemukan di luar bagian spektrum merah yang terlihat pada tahun 1800.

Johann Ritter mulai melakukan eksperimen untuk melihat apakah ia dapat mendeteksi cahaya yang tidak terlihat di luar bagian spektrum yang ungu juga.

Pada tahun 1801, ia bereksperimen dengan perak klorida, yang berubah menjadi hitam saat terkena cahaya.

Dia telah mendengar bahwa cahaya biru menyebabkan reaksi yang lebih besar pada perak klorida daripada cahaya merah.

Ritter memutuskan untuk mengukur laju reaksi perak klorida terhadap berbagai warna cahaya.

Dia mengarahkan sinar matahari melalui prisma kaca untuk menciptakan spektrum (pelangi tercipta ketika cahaya dibagi menjadi warnanya).

Dia kemudian menempatkan perak klorida di setiap warna spektrum dan menemukan bahwa itu menunjukkan sedikit perubahan di bagian merah dari spektrum, tetapi menjadi gelap menuju ujung spektrum yang ungu.

Johann Ritter kemudian memutuskan untuk menempatkan perak klorida di area tepat di luar ujung spektrum ungu, di wilayah di mana tidak ada sinar matahari yang terlihat.

Yang membuatnya takjub, wilayah ini menunjukkan reaksi paling intens dari semuanya. Ini menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa bentuk cahaya yang tidak terlihat ada di luar ujung ungu dari spektrum yang terlihat.

Jenis cahaya baru ini, yang disebut Ritter sebagai Sinar Kimia, kemudian dikenal sebagai sinar ultraviolet atau radiasi ultraviolet (kata ultra berarti melampaui).

Baca Juga : Cahaya Tampak – Pengertian, Gelombang dan Contoh Macam Spektrum

Macam Tipe Ultraviolet

Para ilmuwan mengkategorikan sinar UV menjadi beberapa subtipe yang berbeda:

• Sinar UV-A (320-400nm) adalah sinar UV dengan panjang gelombang terpanjang, dan paling tidak berbahaya. Ini lebih dikenal sebagai “cahaya hitam“, dan banyak yang memfungsikannya untuk menyebabkan objek memancarkan fluoresensi (efek bercahaya berwarna) dalam desain artistik. Banyak serangga dan burung dapat melihat jenis radiasi UV ini secara visual, bersama dengan beberapa manusia dalam kasus yang jarang terjadi seperti Aphakia (lensa optik yang hilang).
• Sinar UV-B (290-320nm) menyebabkan kulit terbakar dengan paparan yang lama seiring dengan peningkatan risiko kanker kulit dan kerusakan sel lainnya. Sekitar 95% dari semua sinar UV-B diserap oleh ozon di atmosfer bumi.
• Sinar UV-C (100-290nm) sangat berbahaya dan hampir seluruhnya diserap oleh atmosfer bumi. Hal ini umumnya digunakan sebagai desinfektan dalam makanan, udara, dan air untuk membunuh mikroorganisme dengan menghancurkan asam nukleat sel mereka.

Saat mempelajari cahaya yang melewati luar angkasa, para ilmuwan sering menggunakan seperangkat subtipe UV yang berbeda yang berhubungan dengan objek astronomi. Tiga yang pertama mirip dengan kategorisasi yang paling umum digunakan dalam ilmu Bumi:

• Cahaya Ultraviolet (NUV) Dekat (300-400nm)
• Cahaya Ultraviolet Tengah (MUV) (200-300nm)
• Sinar Ultraviolet Jauh (FUV) (100-200nm)

Subtipe UV terakhir memiliki energi dan frekuensi tertinggi dari semua radiasi UV:

Cahaya Ultraviolet Ekstrim (EUV) (10-100nm) hanya dapat merambat melalui ruang hampa, dan sepenuhnya diserap di atmosfer bumi. Radiasi EUV mengionisasi atmosfer bagian atas, menciptakan ionosfer.

Selain itu, termosfer bumi dipanaskan terutama oleh gelombang EUV dari Matahari. Karena gelombang EUV matahari tidak dapat menembus atmosfer, para ilmuwan harus mengukurnya menggunakan roket dan satelit.

Baca Juga : Inframerah – Pengertian, Sejarah, Manfaat, Kegunaan dan Contoh Fungsi

Jenis Radiasi Ultraviolet

Radiasi ultraviolet (UV) mencakup rentang panjang gelombang 100-400 nm, yang merupakan frekuensi yang lebih tinggi dan panjang gelombang yang lebih rendah daripada cahaya tampak.

Radiasi UV datang secara alami dari matahari, tetapi juga dapat diciptakan oleh sumber buatan yang digunakan dalam industri, perdagangan dan rekreasi.

Daerah UV mencakup rentang panjang gelombang 100-400 nm dan dibagi menjadi tiga pita:

• UVA (315-400nm)
• UVB (280-315nm)
• UVC (100-280nm)

Saat sinar matahari melewati atmosfer, semua UVC dan sekitar 90% radiasi UVB diserap oleh ozon, uap air, oksigen, dan karbon dioksida sementara radiasi UVA kurang terpengaruh oleh atmosfer.

Oleh karena itu, radiasi UV yang mencapai permukaan bumi sebagian besar terdiri dari UVA dengan komponen UVB yang kecil.

Banyaknya radiasi UV dari matahari yang mengenai permukaan bumi tergantung pada beberapa faktor, antara lain ketinggian matahari di langit, garis lintang, tutupan awan, ketinggian lokasi, ketebalan lapisan ozon, dan pantulan tanah.

Pengurangan lapisan ozon akibat polusi yang diciptakan manusia meningkatkan jumlah UVA dan UVB yang mencapai permukaan. Hal ini dapat berdampak pada kesehatan manusia, hewan, organisme laut, dan kehidupan tumbuhan.

Pada manusia, peningkatan paparan sinar UV dapat menyebabkan kanker kulit, katarak, dan kerusakan sistem kekebalan.

Baca Juga : Gelombang Mikro – Pengertian, Macam Jenis dan Contoh Manfaat

Perbedaan UVA, UVB dan UVC

Sinar UVA memiliki panjang gelombang terpanjang, diikuti oleh UVB, dan sinar UVC yang memiliki panjang gelombang terpendek.

Sementara sinar UVA dan UVB ditransmisikan melalui atmosfer, semua sinar UVC dan sebagian UVB diserap oleh lapisan ozon bumi.

Jadi, sebagian besar sinar UV yang bersentuhan dengan kulit manusia adalah UVA dengan sedikit UVB.

Seperti semua bentuk cahaya pada spektrum EM, radiasi UV diklasifikasikan berdasarkan panjang gelombang.

Panjang gelombang menggambarkan jarak antara puncak dalam serangkaian gelombang.

• Sinar UVA memiliki panjang gelombang yang lebih panjang yang dapat menembus lapisan tengah kulit manusia (dermis)
• Sinar UVB memiliki panjang gelombang pendek yang mencapai lapisan luar kulit manusia (epidermis)
• Radiasi UVC dari matahari tidak sampai ke permukaan bumi karena terhalang oleh lapisan ozon di atmosfer. Jadi, satu-satunya yang dapat membuat manusia terpapar radiasi UVC adalah dari sumber buatan seperti lampu atau laser.

Efek Radiasi Ultraviolet

Paparan gelombang UV-A dan UV-B yang berkepanjangan tanpa perlindungan yang memadai dapat memiliki konsekuensi kesehatan yang berbahaya.

Dampak Pada Kulit

Misalnya, seseorang yang terkena sinar matahari selama beberapa jam akan menyebabkan kulit belang, yang merupakan hasil dari pengumpulan melanin di kulit untuk menyerap sinar UV dan menyebarkannya sebagai panas.

Terlalu lama terpapar matahari yang terik terutama pada siang hari dapat menyebabkan kulit gosong dan akan mengelupas nantinya. Setelah beberapa waktu kulit gosong tersebut akan terklupas sendirinya dan warna kulitpun akan kembali normal.

Tabir surya adalah tindakan pencegahan yang diperlukan terhadap radiasi UV, karena memberikan lapisan pelindung untuk menyerap gelombang UV-A dan UV-B sebelum dapat mempengaruhi kulit.

Dalam kasus paparan sinar matahari yang lama tanpa perlindungan, risiko seseorang terkena kanker kulit dan penyakit lainnya sangat meningkat.

Baca Juga : Gelombang Radio – Pengertian, Jenis, Fungsi dan Contoh

Dampak Pada Mata

Mata juga harus dilindungi dari radiasi UV saat berada di luar dengan mengenakan kacamata hitam yang dirancang untuk menghalangi sinar UV-A dan UV-B.

Jika seseorang menghabiskan banyak waktu di luar atau di lingkungan apa pun dengan radiasi UV-A dan UV-B, dapat mengembangkan efek jangka pendek seperti Fotokeratitis (dikenal dalam beberapa kasus sebagai mata busur atau kebutaan salju), atau gangguan jangka panjang yang serius. kondisi jangka panjang termasuk katarak yang menyebabkan kebutaan.

Pencegahan Paparan UV

Peningkatan jumlah kasus kanker kulit selama dekade terakhir sangat terkait dengan peningkatan paparan sinar matahari selama kegiatan di luar ruangan dan sumber buatan radiasi UV seperti sunlamps dan tanning bed.

Overexposure juga merupakan penyebab yang mendasari efek berbahaya pada mata dan sistem kekebalan tubuh.

Mengadopsi beberapa tindakan pencegahan sederhana dapat sangat mengurangi risiko kondisi kesehatan ini:

• Batasi waktu di bawah sinar matahari tengah hari dari pukul 10 pagi hingga 4 sore, terutama pada hari-hari ketika indeks UV tinggi.
• Saat harus berhadapan sinar UV paling intens dan harus berada di luar, cobalah mencari tempat teduh dan kenakan pakaian pelindung, termasuk topi yang memberikan perlindungan matahari untuk kepala, wajah, dan leher.
• Gunakan tabir surya spektrum luas minimal 15 SPF – idealnya lebih tinggi – dan aplikasikan kembali setiap 2 jam.
• Hindari sunlamps dan tanning parlour, karena dapat merusak kulit dan mata.

Paparan sinar UV pada anak-anak harus dibatasi secara hati-hati karena mereka berada dalam keadaan pertumbuhan yang dinamis dan oleh karena itu lebih rentan terhadap ancaman lingkungan daripada orang dewasa.

Banyak fungsi vital seperti sistem kekebalan yang belum sepenuhnya berkembang saat lahir, dan lingkungan yang tidak aman dapat mengganggu perkembangan normalnya.

Manfaat Ultraviolet

Paparan radiasi UVB membantu kulit memproduksi sejenis vitamin D, (vitamin D3), yang memainkan peran penting – bersama dengan kalsium – dalam kesehatan tulang dan otot.

Namun, jumlah paparan UVB yang diperlukan untuk memperoleh manfaat tergantung pada beberapa faktor, seperti: jumlah vitamin D dalam makanan, warna kulit, penggunaan tabir surya, pakaian, tempat tinggal (lintang dan ketinggian), waktu hari, dan waktu tahun.

Radiasi UV, dalam bentuk laser, lampu, atau kombinasi perangkat ini dan obat topikal yang meningkatkan sensitivitas UV, terkadang digunakan untuk mengobati pasien dengan penyakit tertentu yang tidak merespons metode terapi lain.

Juga dikenal sebagai fototerapi, metode paparan sinar UV ini dilakukan oleh profesional kesehatan terlatih di bawah pengawasan dokter kulit.

Studi menunjukkan bahwa fototerapi dapat membantu mengobati kasus beberapa penyakit yang tidak responsif dan parah, termasuk:

• Rakhitis
• Psoriasis
• Eksim
• Vitiligo

Fototerapi melibatkan memaparkan pasien pada dosis radiasi UV yang dipantau secara hati-hati dengan jadwal teratur.

Dalam beberapa kasus, terapi yang efektif mengharuskan kulit pasien dirawat terlebih dahulu dengan obat resep, salep, atau mandi yang meningkatkan sensitivitas UV-nya.

Meskipun jenis terapi ini tidak menghilangkan efek samping negatif dari paparan sinar UV, pengobatan diawasi dengan cermat oleh dokter untuk memastikan bahwa manfaatnya lebih besar daripada risikonya.