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炎炎夏日又快来了，又到了可以在烈日下奔跑的时候了。在实验室一直待着的同学们，偶尔也可以到户外吸收一下阳光，像向日葵一样直面太阳也是一件特别温暖惬意的事情。 但是阳光虽然美好，可以也“带刺”。作为一个在海边长大的童鞋，在医院经常可以看到被太阳晒伤，全身通红的人。他们被太阳晒伤的疼我可是切身体会，小时候偷偷跑到海边玩耍，也不懂防晒，就“日光浴”，然后就成了剥皮鱼，皮可以一大块一大块掉下来，真是疼。所以怎么才可以不被晒伤呢？玲琅满目的防晒方法真的靠谱不？万能的物理告诉你。 皮肤为什么会被晒伤？ 我们先来介绍一下为什么我们的皮肤会被太阳晒伤。阳光晒伤又称为日光性皮炎，主要时候皮肤在强烈的UVB和UVA的照射下产生的一种急性皮炎。其症状为红斑、水肿或大疱，感觉瘙痒、灼热、疼痛。紫外线使角质形成细胞释放多种炎症介质，如前列腺素、组胺、血清素和激肽等，继而导致真皮血管扩张，组织水肿，激发炎症反应，并促进黑素细胞合成黑素，是导致各种色素沉着病症的主要原因，也是日渐增多的皮肤癌的主要诱发因素之一。是不是听起来很可怕？UVB和UVA都是紫外线划分出来的波段。阳光穿透地球大气层，UVB的波长比UVA的波长短。UVB的波长较短在穿过大气层的时候，衍射效果较UBA不明显，很大一部分UVB被大气层阻拦住了，因而紫外线中90%以上是UVA。 所以，我们要防止晒伤，就是要防止紫外线接触皮肤。市场上防晒商品琳琅满目，防晒伞，防晒衣，防晒霜…….他们的效果如何呢？现在我们就根据其原理具体来分析一下。 防晒伞主要有两种材质：“银胶”和黑胶。银色伞面的防晒伞，就是所谓“银胶”。这东西主要是金属氧化物为主，靠反射紫外线的手段来实现遮蔽。但是容易暴晒之后开裂。在开裂的地方就不能够反射紫外线了。黑胶是属于吸收型的，这种材料是聚酯纤维。聚酯纤维分子结构中的苯环对小于300nm的紫外线有很强的吸收性。颜料对光的吸收具有选择性，紫外线吸收剂的光吸收过程也就是其分子的电子从基态跃迁到较高能级的过程。当入射的光子能量正好等于吸收剂分子电子基态能级与某一激发态能级之差时,电子就从基态跃迁到这一激发态,同时吸收光子能量。分子这时就处于能量较高的激发态。由于分子中电子的能级是量子化的,所以电子并不能够吸收所有波长的光子,只能选择性的吸收特定波长的光子即能量等于该电子基态能级与某一激发态能级之差的光子。分子所吸收的光子的波长就组成了该紫外线吸收剂分子的吸收光谱。可以使紫外线的能量转化为光、热等形式释放出来,在一定程度上是稳定的,但长时间、大剂量的紫外线照射会引起其分子的分解。 现在我们来说一下防晒霜。防晒霜也分为两种物理防晒和化学防晒。物理防晒的主要成分是二氧化钛和氧化锌，这个和上面“银胶”伞的原理一样。就是在皮肤表面形成致密的金属氧化膜，能够强烈散射和折射紫外线，这样皮肤所接受到的紫外线也就比不涂防晒霜的时候少得多了。至于化学防晒的作用过程就像上面所说的“黑胶”伞一样，其主要成分是邻苯二甲酸盐，通过跃迁吸收掉紫外线。 总而言之，光的反射和电子跃迁是防晒的的两大基本原理。防晒的招数虽然多，当时万变不离其中。 ▶ 物理所师生原创投稿 ◀ 作者：姚唐适 |
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