Analiza zagrożeń wywołanych promieniowaniem UV

W części pierwszej ćwiczenia – eksperymentalnej, zostaną wykonane:

• pomiar widma promieniowania wysyłanego przez określone źródło światła,

• pomiar aktualnego indeksu UV,

• pomiar własności ochronnych (wyznaczenie SPF), kosmetyków stosowanych w ochronie przeciwsłonecznej,

• sprawdzenie jakości i własności filtrujących okularów przeciwsłonecznych.

W części drugiej – zajęcia w pracowni komputerowej, opracowane zostaną wyniki pomiarów (wykresy i tabelki). Ponadto, korzystając z dostępu do aktualnych danych IMGW, zostanie porównana zmierzona wartość UVI z dostarczonymi przez serwis. Korzystając z archiwum IMGW, na podstawie mapek i wykresów, zostanie przeprowadzona analiza zagrożeń na terenie Polski w ciągu roku kalendarzowego, oraz tendencje w skali kilku ostatnich lat.

Przepisy do ćwiczeń

I.

Widmo światła emitowanego przez różne źródła.

1) Źródło światła (zwykła żarówka, żarówka „oszczędnościowa”, słońce) powinno znaleźć się w centrum „pola widzenia” spektrofotometru. Osiągamy to zmieniając położenie i orientację przyrządu, tak aby otrzymać maksymalne wskazanie miernika. W pomiarach dla słońca zastosować przysłonę (zbyt duże natężenie światła może uszkodzić fotoelement w mierniku).

2) Ustawić pokrętło kontroli długości fali światła padającego na detektor na wartość 850nm.

Zmieniać pokrętłem długość fali co 10nm, notując po każdej zmianie wskazania przyrządu (natężenie światła I [mV]), aż do osiągnięcia wartości 300nm.

3) Wyniki zapisać w tabelce. Korzystając z arkusza kalkulacyjnego, w drugiej części ćwiczenia, przeliczyć wskazania miernika do postaci %: 100(Imax-I)/Imax , gdzie Imax jest największą wartością wskazań przyrządu w mierzonym zakresie długości fali światła.

4) W sprawozdaniu porównać widmo źródła światła zmierzonego na zajęciach z innymi, dostarczonymi przez asystenta. Które ze źródeł można uznać za zdrowe a które nie?

Należy uzasadnić swoją ocenę.

widmo słońca

żarówka mleczna

100,0

80,0

100,0

xa

80,0

60,0

x

Im

a

60,0

%

40,0

Im% 40,0

20,0

20,0

0,0

0,0

300

400

500

600

700

800

300

400

500

600

700

800

nm

nm

żarówka energooszczędna

100,0

xa

Im

50,0

%

0,0

300

400 1

500

600

700

800

nm

II.

Pomiar Indeksu UV.

1) Ustawić pokrętłem spektrofotometru długość fali analizowanego światła na 300nm (UVB).

Założyć przesłonę.

2) Zmierzyć natężenie światła padającego z kierunku położenia słońca, z kierunku zenitalnego i horyzontalnego. Po pomnożeniu wartości zenitalnej, przez wartość kalibracyjną podaną przez asystenta, zostanie uzyskana wartość UVI dla chwili pomiaru (zanotować godzinę i minutę wykonanego pomiaru).

3) W drugiej części ćwiczenia, porównać wartość UVI z wykresem dobowym UVI umieszczonym na stronie internetowej IMGW http://www.imgw.pl/internet/zz/pogoda/uv.html (wykorzystać dane dla Katowic ). Wyniki umieścić w sprawozdaniu.

2

III.

Wyznaczanie SPF emulsji ochronnej.

1) Zdemontować detektor z fotometru (dwa pokrętła). Na detektor założyć statyw z diodą fotoluminescencyjną UV.

2) Włożyć do statywu pojemnik na preparat (dwie warstwy folii przepuszczalnej dla UV, przedzielone siatką o grubości 0,2mm). Zmierzyć wartość I0 – natężenie światła przechodzącego przez pusty pojemnik.

3) Wyjąć pojemnik i nanieść na jedną z warstw folii ok. 0,1cm3 badanej emulsji. Założyć siatkę, drugą warstwę folii i „rozwałkować” zawartość, tak aby uzyskać jednorodną warstwę emulsji o grubości siatki.

4) Zmierzyć wartość I – natężenie światła przechodzącego przez pojemnik z próbką.

Obliczyć wartość SPF=I0/(10ּI) (grubość badanej warstwy jest 10 razy większa niż

zalecana przy stosowaniu specyfiku).

5) Wyniki umieścić w tabelce podając: nazwę kosmetyku, producenta, objętość lub masę opakowania, cenę jednego opakowania, deklarowaną wartość SPF, zmierzoną wartość SPF.

objętość lub

Deklarowana Zmierzona

Nazwa

Producent

masa

cena [zł]

wartość

wartość

UWAGI

kosmetyku

opakowania

SPF

SPF

Emulsja

Zawiera

do

Kolastyna

wit.E i

opalania

200ml

18,50

5

5,1

masłoShe

Filtr

a

UVA+UVB

3

IV.

Badanie jakości i własności ochronnych okularów przeciwsłonecznych 1) Wykorzystać zestaw pomiarowy z ćwiczenia III. W miejsce pojemnika na próbkę założyć okulary. Zmierzyć I - natężenie światła (UV) przechodzącego (każdą soczewkę okularów badamy osobno).

4) Zdjąć okulary. Zmierzyć I0 – natężenie światła przechodzącego bez przeszkód.

2) Powtórzyć punkty 1) i 2) dla drugiej soczewki okularów i po zmianie źródła światła na diodę fotoluminescencyjną IR, ponownie dla obu soczewek.

3) Wyniki zebrać w tabelce podając nazwę, producenta, cenę oraz zmierzone wartości parametrów. Wartości I0/I są miarą „zatrzymywania” światła przez soczewkę okularów. Im większa wartość tego parametru dla światła UV, tym lepsze własności filtrujące. Dla światła IR wartości te powinny być jak najmniejsze. Różnica wartości dla soczewki oka lewego i prawego (dla UV i osobno dla IR) – parametr asymetrii, powinna być równa zero.

Parametr ten ( 200*abs((I0/I)lewe-(I0/I)prawe)/ ((I0/I)lewe+(I0/I)prawe) ) jest miarą jakości okularów.

I0/I

UV

IR

Nazwa

cena[zł]

UWAGI

producenta

oko

oko

parametr

oko

Oko

parametr

lewe

prawe asymetrii lewe prawe asymetrii

%

%

Korekcyjne do

Optyk

ok.130

1,009

brak

brak

1,003

brak

brak

czytania

Optyk

ok.70

5,3

5,6

5,1

1,010 1,001

0,9

UV400

Z lat 80

PRL

brak

14,1

9,6

37,8

2,9

2,4

19,3

ubiegłego

wieku

4