Ultravioletais (UV) starojums ir elektromagnētiskā starojuma diapazons ar mazāku viļņa garumu nekā redzamajai gaismai, bet lielāku nekā rentgenstarojumam. UV starojums ir ārpus cilvēka acs detektēšanas robežām. Salīdzinot ar redzamo gaismu, tas efektīvāk izraisa fotoķīmiskas reakcijas, kā arī ierosina vielu fluorescenci. Īsāka viļņa garumu UV starojuma fotonu enerģija ir pietiekami liela, lai to klasificētu kā vienu no jonizējošā starojuma veidiem. UV starojumam ir liela nozīme dabā notiekošajos procesos un plašs pielietojums zinātnē, materiālu inženierijā, vielu identifikācijā, medicīnā, kriminālistikā, pretviltošanā un ikdienas dzīvē.

Par UV starojumu dēvē elektromanētisko starojumu, kura viļņa garums ir no 10 nm (atbilstošā frekvence – 30 PHz; fotonu enerģija – 124 eV) līdz 400 nm (750 THz; 3 eV). Pēc ISO-21348 standarta klasifikācijas, UV starojuma diapazonu sīkāk iedala šādos apgabalos:

• UV-A (315‒400 nm);
• UV-B (280‒315 nm);
• UV-C (100‒280 nm).

Pastāv arī iedalījums tuvajā UV (near UV; N-UV; 300‒400 nm), vidējā UV (middle UV; M-UV; 200‒300 nm), tālajā UV (far UV; F-UV; 122‒200 nm) un ekstrēmajā UV (extreme UV; E-UV; 10‒121 nm) reģionā. 10‒200 nm diapazonu dēvē arī par vakuuma UV diapazonu, jo gaisa atmosfērā tas tiek spēcīgi absorbēts.

Fizikālie raksturlielumi nosaka elektromagnētiskā starojuma izpausmes un pielietojumus. Īsāka viļņa garuma dēļ, salīdzinot ar redzamo gaismu, optiskās sistēmās, kurās izmanto UV starojumu, ir augstāka teorētiskā izšķirtspēja. To var izmantot optiskajā mikroskopijā, lai izšķirtu sīkākas strukturālas nianses, vai fotolitogrāfijā nanoizmēru komponenšu izstrādei. Lai aprakstītu procesus, ko starojums ierosina vielā atomārā līmenī, ir lietderīgi aplūkot fotonu enerģiju. Galvenie efekti, ko novēro, atomiem absorbējot UV starojuma fotonus, ir saistīti ar valences elektronu pārejām starp elektroniskiem kvantu līmeņiem vai to pilnīgu atraušanu no atoma.

Saules starojums ir viens no galvenajiem nepārtrauktā UV starojuma avotiem uz Zemes. Zemes atmosfēra absorbē lielāko UV starojuma daļu, un līdz Zemes virsmai galvenokārt nonāk garāku viļņu UV-A diapazona starojums. Par mākslīgiem UV starojuma avotiem var kalpot specializētas fluorescentās vai gāzizlādes lampas, gaismu emitējošās diodes, lāzeri, sinhrotroni un citi avoti.

UV starojums cilvēka acīm tiešā veidā nav redzams, taču tam ir citas daudzveidīgas izpausmes. UV starojumu 1801. gadā atklāja vācu zinātnieks Johans Riters (Johann Wilhelm Ritter). Pētot fotojutīga materiāla nokrāsošanos gaismas iedarbībā, viņš konstatēja, ka vislielāko efektu rada neredzams starojums aiz redzamā spektra violetās daļas, un tas tika nodēvēts par UV starojumu.

Galvenās UV starojuma mijiedarbības izpausmes ar vielu ir saistītas ar luminiscences parādību un ķīmiskiem procesiem. UV starojuma absorbcijas rezultātā vielas atomi var pāriet ierosinātā stāvoklī, bet, relaksējoties uz pamatstāvokli, materiāliem reizēm novēro raksturīgu luminiscenci optiskā starojuma diapazonā. Ja krītošā starojuma kvantu enerģija ir pietiekami liela, ir iespējama ķīmisku saišu pārraušana un elektronu atraušana no parauga virsmas jeb fotoefekts.

Daļai uz Zemes mītošo organismu UV starojums ir īpaši svarīgs izdzīvošanai. Pateicoties spējai redzēt starojumu arī UV spektra daļā, daudzi dzīvnieki spēj efektīvāk atrast barību, atpazīt potenciālus partnerus vai izvairīties no plēsējiem. Atsevišķu zīdītāju, skorpionu, kukaiņu un citu dzīvnieku sugām ir novērojama luminiscence UV starojuma iedarbības rezultātā. Pastāv hipotēzes, ka UV starojumam no Saules ir bijusi īpaši nozīmīga loma dzīvības rašanās procesā uz Zemes.

UV starojumam var būt gan pozitīva, gan negatīva ietekme uz cilvēka veselību. Salīdzinoši nelielā iespiešanās dziļuma dēļ starojuma tiešie efekti galvenokārt lokalizēti ādā. UV-B spektra daļa stimulē dzīvības norisēm svarīgā D vitamīna veidošanos cilvēka ķermenī. UV starojums var arī tikt izmantots, lai ārstētu dažādas ādas slimības, piemēram, psoriāzi, dermatītu, vitiligo un citas. Starojuma negatīvās izpausmes ir atkarīgas no viļņa garuma: UV-A starojums veicina potenciāli kaitīgu ķīmiski aktīvu vielu veidošanos, savukārt UV-B starojums var izraisīt tiešus DNS bojājumus. Rezultātā pārmērīgas starojuma dozas izraisa saules apdegumu, kas ilgtermiņā paātrina ādas novecošanos un var radīt nopietnas veselības problēmas, tajā skaitā vēzi.

Ādas iedeguma veidošanās ir viens no zināmākajiem UV starojuma izraisītiem efektiem, ar ko cilvēki saskaras ikdienā. Tā ir dabīga aizsargreakcija, kuras rezultātā šūnu melanocīti sāk ražot pigmentu melanīnu, padarot ādu tumšāku. Īslaicīga Saules starojuma iedarbība uz ādu ir labvēlīga, taču ilgstošas starojuma ietekmes rezultātā var rasties ādas bojājumi. Solāriju UV starojumam primāri ir kosmētisks nolūks, jo izmantotais UV-A diapazons neveicina D vitamīna sintēzi organismā.

UV starojumam ir daudz pielietojumu medicīnā, rūpniecībā un ikdienas elektroierīcēs. UV-A un UV-B starojumu izmanto medicīniskajā diagnostikā un fototerapijā dažādu ādas slimību ārstēšanai. UV-C diapazona lampas ir piemērotas dažādu virsmu, ūdens un gaisa dezinfekcijai un sterilizācijai, kas Covid-19 pandēmijas dēļ ir kļuvis par sevišķi nozīmīgu UV starojuma pielietojumu. UV starojumu izmanto arī polimerizācijā, litogrāfijā, attēlveidošanā, kā arī dažādos sensoros un ierīcēs.

Praktiski nozīmīga ir UV starojuma ierosināta vielu luminiscences parādība (fotoluminiscence, arī fluorescence). Luminiscējošus marķierus plaši izmanto naudas, dokumentu, mākslas darbu un citu objektu aizsardzībai pret viltošanu. Vairākos pielietojumos, piemēram, telpu tīrības kontrolē vai nozieguma vietas izmeklēšanā, pilnvērtīgākas informācijas ieguvei par apkārtnē esošajiem organiskajiem savienojumiem ir lietderīgi veikt UV starojuma ierosinātas luminiscences spektrālo analīzi. Speciāli luminofori, kas UV starojumu pārveido baltā gaismā, ir telpu apgaismošanā izmantoto fluorescento lampu darbības pamatā.

Galvenie UV starojuma pielietojumi fundamentālajā zinātnē ir saistīti ar spektroskopiju. Pētot elektromagnētiskā starojuma un vielas mijiedarbības procesus, ir iespējams veikt pētāmās vielas sastāva, struktūras un īpašību analīzi. UV starojuma avotus izmanto ultravioletajā fotoelektronu spektroskopijā (ultraviolet photoelectron spectroscopy, UPS) un optiskās spektroskopijas metodēs. Spektroskopiskie eksperimenti var tikt integrēti optiskajos un skenējošās zondes mikroskopos, lai veiktu pētījumus mikromērogos un nanomērogos. Spektroskopiskie mērījumi ir primārais informācijas avots par astronomiskiem objektiem, taču, tā kā Zemes atmosfēra absorbē lielāko UV starojuma daļu, astronomisko novērojumu veikšanai UV spektra diapazonā jāizmanto kosmiskie mērinstrumenti.