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1.皮膚的反射作用
由于層間折射率的改變(在空氣/角質層界面最大),而使紫外線直接從界面反射。
由于空氣與角質層之間的折射率不同,紫外線便從皮膚表面反射回去。這種反射與投射角有關,投射角大。則反射量亦大。
2.皮膚內的散射作用
由于皮膚層內的分子、顆粒、纖維、細胞器以及細胞的存在,紫外線通過皮膚時會引起散射。散射的程度與輻射線通過的物質的性質有關。若通過的物質的微粒大小波長的1/100時,則散射量與波長的4次方成反比(Rayleigh或分子散射定律);當微粒的大小與波長為同一數量級時,則散射與波長成不明顯的反比關系,此時散射最大。對大的微粒,則散射不再依賴于波長,屬于Mie氏散射。分子和小微粒與波長之間呈現的強反比關系,導致在散射介質中波長較短的輻射線穿透皮膚較淺的一種機理。在組織內,散射的增加,也同時延長了輻射線的有效路徑長度。光子在介質中的吸收與光子路徑長度成正比,于是在一層組織內,有散射的組織吸收量將超過不存在散射的組織吸收量,這種效應對波長較短的輻射線則更明顯。
3.皮膚內生物物質對紫外線的吸收
皮膚內生物物質(核酸、蛋白質等)對紫外線的吸收情況詳見第三章。除此以外,皮膚內存在的色素分子也吸收不同波長的紫外線。對切割的皮膚層的研究也證明在標本內含有色素沉闃的區域吸收紫外線也最多。
紫外線被吸收后,發生光化學變化,發熱、發熒光或發燐光,而使能量耗損。
4.向更深一層皮膚組織穿透
經過上述三個基本光學過程后,消耗了一部份紫外線的能量,剩余的能量則繼續向更深一層的皮膚組織穿透。