Ánh sáng Mặt Trời dưới góc độ
vật lý và cái nhìn đa chiều vềtác
dụng của nó
Nghiên cứu vềbản chất của ánh sáng là một vấnđề được con người
quan tâm từrất lâu. Những kết quảnghiên cứu giúp con người giải thích
được nhiều hiện tượng trong tựnhiên nhưcác hiện tượng quang học trong
khí quyển (cầu vồng, quầng mặt trời và nhiều hiện tượng kì thú khác...) đồng
thời con người cũng có những ứng dụng rất thiết thực trong cuộc sống.
Vềbản chất của ánh sáng, hiện nay các nhà khoa họcđều thừa nhận rằng,
ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt. Trong mỗi hiện tượng quang học, ánh sáng chỉ
thểhiện rõ một trong hai tính chất trên. Khi tính chất sóng thểhiện rõ, thì tính chất
hạt lại mờnhạt, và ngược lại.
Nhờcác thí nghiệm vềsựtán sắc, giao thoa và nhiễu xạánh sáng, người ta
khẳng định ánh sáng có tính chất sóng và gọi là sóng ánh sáng (nói nôm na cho dễ
hiểu là sóng ánh sáng có bản chất nhưsóng củađiện thoại di động vậy!).
Ánh sáng Mặt trời mà mắt ta có thểcảm nhậnđược là trắng (còn gọi là ánh
sáng khảkiến). Nói là ánh sáng trắng, nhưng nó không phải là màu trắng đâu mà
nó là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc, có màu biến thiên liên tục, từmàu đỏ
đến tím (còn gọi là ánh sáng đa sắc). Mỗi ánh sáng của một màu nào đó trong ánh
sáng Mặt Trời gọi là ánh sáng đơn sắc (nhưánh sáng màu vàng, màu đỏ …chẳng
hạn). Trong vật lý, mỗi ánh sáng đơn sắcđều có một bước sóng (hay tần số) xác
định.
Nhờcác thí nghiệm vềhiện tượng quang điện mà người ta cũng khẳng định
ánh sáng có tính chất hạt. Theo đó: Chùm ánh sáng là một chùm các phôtôn (các
lượng tửánh sáng); Mỗi phôtôn có năng lượng xác định và cường độ của chùm
sáng tỉlệvới sốphôtôn phát ra trong một giây. Các phân tử, nguyên tử, electrôn ...
phát xạhay hấp thụánh sáng, cũng có nghĩa là chúng phát ra hay hấp thụphôtôn;
các phôtôn bay dọc theo tia sáng với tốcđộ ánh sáng; năng lượng của mỗi phôtôn
rất nhỏ. Một chùm sáng dù yếu cũng chứa rất nhiều phôtôn do rất nhiêu phân tử,
nguyên tửphát ra, vì vậy ta nhìn thấy chùm sáng liên tục.
Trong ánh sáng Mặt Trời, ngoài ánh sáng mà ta có thểcảm nhậnđược (ánh
sáng khảkiến như đã nêu trên), còn có những “ánh sáng” mà ta không cảm nhận
được bằng mắt thường (nên người ta tránh dùng từ“ánh sáng”, thay vào đó là cụm
từ“bức xạ”) nhưtia hồng ngoại, tia tửngoại …
Tia hồng ngoại là bức xạkhông nhìn thấy, có bước sóng dài hơn so với ánh
sáng khảkiến một chút. Mọi vật, dù ởnhiệtđộ thấp, đều phát ra tia hồng ngoại,
nguồn phát ra tia hồng ngoại thông dụng là lò than, lò điện, đènđiện dây tóc... Tính
chất nổi bật của tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt: vật hấp thụtia hồng ngoại sẽ
nóng lên. Ngoài ra, tia hồng ngoại có khảnăng gây ra một sốphảnứng hóa học, có
thểtác dụng lên một sốloại phim ảnh, nhưloại phim để chụpảnh ban đêm và mốt
sốtính chất khác nữa ...
Tia tửngoại là bức xạkhông nhìn thấyđược, có bước sóng ngắn hơn so với
ánh sáng khảkiến một chút. Những vậtđược nung nóng đến nhiệtđộ cao (trên
20000C) đều phát ra tia tửngoại. Nguồn tia tửngoại phổbiến hơn cảlà đèn hơi
thuỷngân. Tia tửngoại tác dụng mạnh lên kính ảnh, làm ion hoá không khí; kích
thích sựphát quang của nhiều chất (nhưkẽm sunfua, cađimi sufua), có thểgây ra
một sốphảnứng quang hoá và phảnứng hoá học; bịthuỷtinh, nước... hấp thụrất
mạnh, có một sốtác dụng sinh lí, hủy diệt tếbào da, làm da
rám nắng, làm hại mắt, diệt khuẩn, diệt nấm mốc và một vài
tính chất khác nữa ...
Hiện nay, ngày càng có nhiều nghiên cứu cho thấy tác
dụng tích cực của ánh mặt trời với sức khỏe và đời sống của
con người. Đặc biệt các nghiên cứu vềsinh vật lý đã cho thấy vai trò của ánh nắng
trong quá trình chuyển hóa và tổng hợp năng lượng của các tếbào sống.
Theo đó, ánh nắng mặt trờiđược nhìn nhận một cách tích cực và khách quan
hơn vềtác dụng của nó đối với sức khỏe con người chứkhông phải là tộiđồ chỉgây
ung thưvà bệnh tật nhưvẫn thường được cảnh báo trướcđây.
Y học nói gì …
Tác dụng t ích cực
Khỏe xương: Một lợi ích vô cùng to lớn của ánh nắng mặt trời là giúp cơthể
tổng hợp vitamin D, giúp cơthểtăng khảnăng hấp thụcanxi và vận chuyển canxi.
Tăng cường cho hệmiễn dịch: Với cơthể, một sốnghiên cứuđã cho thấy tiếp
xúc với ánh sáng mặt trời làm tăng sốlượng các bạch cầu, các kháng thểmiễn dịch
và đặc biệt là khảnăng vận chuyển, tiếp chuyển ôxy của hồng cầuđể giúp cơthể
tiêu diệt các siêu vi trùng và các vi khuẩn yếm khí.
Các bệnh nhưcảm cúm, viêm phổi và lao phổi thường xuất hiện, chuyển biến
xấu hơn và gây tửvong nhiều hơnởnhững mùa thiếu ánh sáng mặt trời, cả ở
những vùng ấm áp. Tắm nắng đã được sửdụng nhưmột phương pháp hữu hiệuđể
điều trịcác dạng lao: hạch, phổi, xương và các vết thương bịnhiễm trùng …
Các bà mẹtắm nắng đềuđặn trong quá trình mang thai còn giúp thai nhi
phát triển tốt, tăng chất lượng của sữa và phòng được các chứng bệnh hay gặp như
mệt mỏi, đau lưng, nôn mửa, chán ăn, hoảng loạn và dễbịxúc động mạnh.
Tốt cho sức khỏe tim mạch: Ánh nắng mặt trời còn nhưbài thểdục hữu hiệu
cho trái tim. Những người sống trường thọ ở một sốvùng thuộc Trung Á thường
sinh hoạtởngoài trời hằng ngày, có nghĩa là họ đã được tiếp xúc với ánh sáng mặt
trời nhiều hơn. Ánh sáng mặt trờiđã được chứng minh là làm tăng lưu thông máu,
đặc biệtởcác tĩnh mạch, giảm cholesterol và nhu cầu tiêu thụôxy ởcơtim, giúp
điều hoà huyết áp.
Làm khỏe da: Ánh sáng mặt trời cũng đã được xác nhận là giúp da khỏe
mạnh và phòng cũng nhưgiúp cải thiện các triệu chứng của bệnh chàm (viêm da),
vảy nến và trứng cá. Các bác sĩ ở Mỹ đã thấy rằng những bộtộc người da đỏ, sống
hoang dã trong điều kiện thiên nhiên, tiếp xúc với ánh nắng mặt trời nhiều hầu
nhưrất ít bịcác bệnh ngoài da vốn rất phổbiến trong các đô thịhiệnđại.
Phòng ung thư: Một sốtrong chúng ta còn nhiễm bệnh “kỳthịánh nắng”,
không hềbiết rằng ung thư ở da thường xuất hiệnởnhững vùng bịche nắng chứ
không phảiởphần da tiếp xúc nhiều với ánh nắng. Thậm chí, tỉlệmắc bệnh cũng
nhưtửvong do các loại ung thưda ởcác nước châu Âu thiếu ánh nắng còn cao hơn
so với vùng xích đạo nơi nắng chiếu quanh năm.
Làm tinh thần vui tươi, sảng khoái: Ánh nắng đã tác dụng gián tiếp một cách
tích cựcđến mọi bộphận trong cơthể: Làm tăng chuyển hoá, giảm chứng béo phì,
giúp thận làm việc khoẻmạnh, tăng chức năng thảiđộc cho gan, giúp hệtiêu hoá
hoạtđộng tốt hơn và đặc biệt làm chúng ta cảm thấy vui vẻ, bớt u sầu và trầm cảm
hơn …
Cảnh báo:
Nhiều nghiên cứu cho thấy chỉcần phơi mặt ra ánh sáng mỗi ngày từ10 - 20
phút có thể đã là đủ. Nếu tiếp xúc với ánh sáng mặt trời quá nhiều, chúng ta có thể
bịcảm nắng, hỏng mắt, bỏng da, cứng và khô da, làm da sần sùi, sạm da và cảtăng
khảnăng bịung thưda.
Sinh học nói gì …
(BS. PHẠM THỊKIM ANH (BV. Da Liễu TPHCM):Việt
Nam là một nước thuộc vùng khí hậu nhiệtđới, bởi vậy
dù là mùa hè hay mùa xuân, mùa thu, mùa đông thì làn da
vẫn luôn chịu tác động của ánh nắng mặt trời . Ánh sáng
mặt trời gồm có các tia UVA, UVB, ánh sáng khảkiến và
tia hồng ngoại; trong đó tia UVA và UVB đóng một vai trò quan trọng trong việc
gây tổn thương trên da.
Tác dụng sinh học của tia UVB
Hồng ban do mặt tr ời:Phổgây ra hồng ban là trong vùng UVB, tác dụng gây
ra hồng ban tốiđaởbước sóng 308nm. Người ta chia ra 4 độ hồng ban, độ nặng
tăng dần từ: Hồng ban màu hồng, hồng ban màu đỏ tươi, hồng ban tím, phù nề,đau,
tróc da (tạo phỏng nước). Cường độ của hồng ban tùy thuộc vào thời gian và
cường độ tiếp xúc ra ánh sáng (mùa, gió, độ cao, vĩ độ v.v...).
Tạo sắc tốchậm hay sựnâu da:Sựnâu da bắtđầu từ2 ngày sau khi tiếp
xúc và tác dụng tốiđa vào khoảng ngày thứ20. Nó biến mất dần sau đó nếu không
phơi nắng nữa. Sựtạo sắc tốnày là do phảnứng đápứng của da làm tăng sức chứa
melanin trong da do sựtiếp xúc của da và do tác động của ánh sáng mặt trời.
Tăng sừng:Tia UVB cũng nhưUVA có vai trò làm tăng sựphân bào của
Keratinocytes làm cho lớp sừng dày lên. Ởngười bịmụn trứng cá, hiện tượng tăng
sừng này rất tai hại vì nó làm tăng thêm sự ứ đọng chất bã, làm tăng các mụn cồi
(comedons) đồng thời xuất hiện nhiều sang thương viêm hơn.
Sựlão hóa da do ánh sáng mặt trời:Tác dụng của tia sáng mặt trời trong
việc tạo ra sựlão hóa da đã được chứng minh nhờvào công trình của Lauken
Kligman trên những con chuột không có lông. Ởngười, ngày nay người ta cho rằng
sựlão hóa da do ánh sáng mặt trời là do tác dụng công và sựhiệpđồng giữa tia
UVA và UVB, tia hồng ngoại và tia ánh sáng khảkiến.
Sinh ung thư:Ung thưda (tếbào đáy và tếbào gai) tác dụng sinh ung của
ánh sáng đối với ung thưtếbào đáy và ung thưtếbào gai là một hiện tượng tích
lũy tùy thuộc vào liều lượng của ánh sáng. Bên cạnh đó còn có u ác tính. Đối với
bệnh này, tác dụng sinh ung của ánh sáng mặt trời không phải do tác dụng tích lũy
mà có liên quan đến sựtiếp xúc ánh sáng đột ngột và dữdộiởthời thơ ấu.
Khởi phát hay làm nặng thêm những bệnh da do ánh sáng:Bệnh da nhạy
cảm ánh sáng do thuốc bôi tại chỗhay toàn thân, tertinoine, peroxyde benzoyl,
amitriptyline, vinblastine.
Tác dụng sinh học của tia UVA
Tác dụng sinh hồng ban:Tia UVA cũng có tác dụng sinh hồng ban nhưng
cần 1 liều gấp 1.000 lần cao hơn so với liều cần thiết so với UVB để gây ra cùng 1
tác dụng.