Инфракрасные лучи свойства, области применения, влияние на человека. Источники инфракрасного излучения

Содержание статьи:

Тепловое излучение

Основная статья: Тепловое излучение

Теплово́е излуче́ние или лучеиспускание — передача энергии от одних тел к другим в виде электромагнитных волн, излучаемых телами за счёт их внутренней энергии. Тепловое излучение в основном приходится на инфракрасный участок спектра от 0,74 мкм до 1000 мкм. Отличительной особенностью лучистого теплообмена является то, что он может осуществляться между телами, находящимися не только в какой-либо среде, но и вакууме. Примером теплового излучения является свет от лампы накаливания. Мощность теплового излучения объекта, удовлетворяющего критериям абсолютно чёрного тела, описывается законом Стефана — Больцмана. Отношение излучательной и поглощательной способностей тел описывается законом излучения Кирхгофа. Тепловое излучение является одним из трёх элементарных видов переноса тепловой энергии (помимо теплопроводности и конвекции). Равновесное излучение — тепловое излучение, находящееся в с веществом.

Методики

Инфракрасная терапия бывает двух видов: местная и общая.
При местном воздействии излучению подвергается конкретная часть тела пациента, а при общей – весь его организм.
Процедуры проводятся 1 или 2 раза в день, длительность одного сеанса от 15 до 30 минут. Курсовое лечение состоит из 5—20 процедур.
Необходимо знать, что во время воздействия на область лица глаза должны быть защищены специальными очками, картонными накладками, ватой и другими способами.
После сеанса на кожном покрове остается эритема (покраснение) с нечеткими контурами, которые бесследно исчезают через час после окончания процедуры.

Приемники

Инфракрасный космический телескоп «Спитцер»

Главное зеркало диаметром 85 см изготовлено из бериллия и охлаждается до температуры 5,5 К для снижения собственного инфракрасного излучения зеркала.

Телескоп был запущен в августе 2003 года по программе четырех великих обсерваторий NASA, включающей:

  • гамма-обсерваторию «Комптон» (1991–2000, 20 кэВ—30 ГэВ), см. Небо в гамма-лучах с энергией 100 МэВ,
  • рентгеновскую обсерваторию «Чандра» (1999, 100 эВ—10 кэВ),
  • (1990, 100–2100 нм),
  • инфракрасный телескоп «Спитцер» (2003, 3–180 мкм).

Ожидается, что срок службы телескопа «Спитцер» составит около 5 лет. Свое название телескоп получил в честь астрофизика Лаймана Спитцера (1914–97), который в 1946 году, задолго до запуска первого спутника, опубликовал статью «Преимущества для астрономии внеземной обсерватории», а спустя 30 лет убедил NASA и американский Конгресс начать разработку космического телескопа «Хаббл».

История открытия инфракрасных волн

Инфракрасные волны удалось обнаружить британскому астроному Уильяму Гершелю. Открытие было зарегистрировано в 1800 году. Используя стеклянные призмы в своих опытах, учёный таким способом исследовал возможности разделения солнечного света на отдельные компоненты.

Когда Уильяму Гершелю пришлось измерять температуру отдельных цветов, обнаружился фактор увеличения температуры при последовательном прохождении следующего ряда:

  • фиолет,
  • синька,
  • зелень,
  • желток,
  • оранж,
  • красный.

Астроном пошёл дальше — исследовал значение температуры за пределами спектральной части красного. В этой области температура оказалась самой высокой. Так подтвердилось существование инфракрасного излучения.

Волновой и частотный диапазон ИК-радиации

Исходя из длины волны, учёные условно делят инфракрасное излучение на несколько спектральных частей. При этом нет единого определения границ каждой отдельной части.

72cbf332ba6d41736e3758ae343a2e85.jpgШкала электромагнитного излучения: 1 — радиоволны; 2 — микроволны; 3 — ИК-волны; 4 — видимый свет; 5 — ультрафиолет; 6 — лучи x-ray; 7 — гамма лучи; В — диапазон длин волн; Э — энергетика

Теоретически обозначены три волновых диапазона:

  1. Ближний
  2. Средний
  3. Дальний

Ближний ИК-диапазон отмечен длинами волн, приближенных до конечной части спектра видимого света. Примерный расчётный отрезок волны здесь обозначен длиной: 750 — 1300 нм (0,75 — 1,3 мкм). Частота излучения составляет примерно 215-400 Гц. Короткий ИК-диапазон излучат минимум тепла.

Средний ИК-диапазон (промежуточный), охватывает длины волн 1300-3000 нм (1,3 — 3 мкм). Частоты здесь измеряются диапазоном 20-215 ТГц. Уровень излучаемого тепла относительно невысок.

Дальний ИК-диапазон наиболее близок к диапазону микроволн. Расклад: 3-1000 мкм. Частотный диапазон 0,3-20 ТГц. Эту группу составляют короткие длины волн на максимальном частотном отрезке. Здесь излучается максимум тепла.

Применение инфракрасной радиации

ИК-лучам нашлось применение в различных сферах. Среди наиболее известных устройств — , тепловизоры, оборудование ночного видения и т.п. Коммуникационным и сетевым оборудованием ИК-свет используется в рамках проводных и беспроводных операций.

84def96ea42838f870cfb4bd6389dc17.jpgПример работы электронного прибора — тепловизора, принцип действия которого основан на использовании инфракрасного излучения. И это лишь отдельно взятый пример из множества других

Пульты дистанционного управления оснащаются системой ИК-связи ближнего действия, где сигнал передаётся через ИК-светодиоды. Пример: привычная бытовая техника – телевизоры, кондиционеры, проигрыватели. Инфракрасным светом передаются данные по волоконно-оптическим кабельным системам.

Кроме того, излучение ИК-диапазона активно используется исследовательской астрономией для изучения космоса. Именно благодаря ИК-радиации удаётся обнаруживать космические объекты, невидимые глазу человека.

Инфракрасное зрение

Сюда перенаправляется запрос «Инфракрасное зрение». На эту тему нужна отдельная статья.

Органы восприятия человека и других высших приматов не приспособлены под инфракрасное излучение (проще говоря, человеческий глаз его не видит), однако, некоторые биологические виды способны воспринимать органами зрения инфракрасное излучение. Так, например, зрение некоторых змей позволяет им видеть в инфракрасном диапазоне и охотиться на теплокровную добычу ночью (когда её силуэт обладает наиболее выраженным контрастом на фоне остывшей местности). Более того, у обыкновенных удавов эта способность имеется одновременно с нормальным зрением, в результате чего они способны видеть окружающее одновременно в двух диапазонах: нормальном видимом (как и большинство животных) и инфракрасном. Среди рыб способностью видеть под водой в инфракрасном диапазоне отличаются такие рыбы как пиранья, охотящаяся на зашедших в воду теплокровных животных, и золотая рыбка. Среди насекомых инфракрасным зрением обладают комары, что позволяет им с большой точностью ориентироваться на наиболее насыщенные кровеносными сосудами участки тела добычи.

Области ИК-диапазона

ИК-диапазон часто разделяется на более узкие участки спектра. Немецкий институт стандартов DIN определил такие области длин волн инфракрасных лучей:

  • ближний (0,75-1,4 мкм), обычно используемый в волоконно-оптической связи;
  • коротковолновой (1,4-3 мкм), начиная с которого значительно возрастает поглощение ИК-излучения водой;
  • средневолновой, также называемый промежуточным (3-8 мкм);
  • длинноволновый (8-15 мкм);
  • дальний (15-1000 мкм).

f72ca0a50571a34c3e7be6c417688dcc.jpg

Однако эта схема классификации не используется повсеместно. Например, в некоторых исследованиях указываются следующие диапазоны: ближний (0,75-5 мкм), средний (5-30 мкм) и длинный (30-1000 мкм). Длины волн, используемые в телекоммуникации, подразделяются на отдельные полосы из-за ограничений детекторов, усилителей и источников.

Общая система обозначений оправдана реакциями человека на инфракрасные лучи. Ближняя ИК-область наиболее близка к длине волны, видимой человеческим глазом. Среднее и дальнее ИК-излучение постепенно удаляются от видимой части спектра. Другие определения следуют различным физическим механизмам (таким как пики эмиссии и поглощение воды), а самые новые основаны на чувствительности используемых детекторов. Например, обычные кремниевые сенсоры чувствительны в области около 1050 нм, а арсенид индий-галлия – в диапазоне от 950 нм до 1700 и 2200 нм.

Четкая граница между инфракрасным и видимым светом не определена. Глаз человека значительно менее чувствителен к красному свету, превышающему длину волны 700 нм, однако интенсивное свечение (лазера) можно видеть примерно до 780 нм. Начало ИК-диапазона определяется в разных стандартах по-разному – где-то между этими значениями. Обычно это 750 нм. Поэтому видимые инфракрасные лучи возможны в диапазоне 750–780 нм.

Патологическое влияние

Противоположное действие оказывают волны с короткой длиной волны. Вред инфракрасного излучения обусловлен интенсивным тепловым эффектом, который вызывают короткие лучи. Сильный тепловой эффект распространяется вглубь тела, вызывая нагревание внутренних органов. Перегревание тканей приводит к обезвоживанию и значительному повышению температуры тела.

30521c908d232be42263c6349873ef72.jpg

Кожные покровы в месте попадания инфракрасных лучей малой длины краснеют и получают термический ожог, иногда второй степени тяжести с появлением волдырей с мутным содержимым. Капилляры на месте поражения расширяются и лопаются, приводя к мелким кровоизлияниям.

Клетки теряют влагу, организм становится ослабленным и подвержен заболеванию инфекциями разного характера. Если инфракрасное излучение попадает в глаза, данный факт оказывает разрушительное действие на зрение. Слизистая глаза становится сухой, сетчатка подвергается негативному влиянию. Хрусталик теряет свою эластичность и прозрачность, что является одним из симптомов катаракты.

Превышение теплового воздействия вызывает усиление воспалительных процессов, если таковые имеются, а также служат благоприятной почвой для возникновения воспаления. Медики утверждают, что превышение температуры на пару градусов может спровоцировать заражение менингитом.

Общее повышение температуры тела приводит к тепловому удару, которое при неоказании помощи может приводить к необратимым последствиям. Основные признаки теплового удара:

  • общая слабость;
  • сильная головная боль;
  • помутнение в глазах;
  • тошнота;
  • учащение сердечных сокращений;
  • появление холодного пота на спине;
  • кратковременная потеря сознания.

Первичные причины заболеваний и эффект от воздействия инфракрасного излучения на звенья паталогической цепи

«Сколько людей, столько и мнений» – говорит известная пословица. Преобразуя ее, получим еще одну: «Сколько врачебных школ, столько и теорий».

Тысячи лет люди, занимающиеся врачеванием, ищут ответ на вопрос первопричин заболеваний. Готов поспорить – лично вы прочитали уже немало книг со взаимоисключающими мнениями. Вот краткий перечень основных причин, которые считаются «первопричинами»:

  1. питание,
  2. нутрицевтический «голод»
  3. экология,
  4. недостаточное кровоснабжение,
  5. нарушение метаболизма (обмена веществ),
  6. стресс,
  7. гиподинамия,
  8. неблагоприятное воздействия окружающей среды.

Заметили ошибку? 50% что ДА. Это пункты 4 и 5. Очевидно, что недостаточное кровоснабжение и нарушение метаболизма не могут сами по себе являться причиной. К их же возникновению что-то ведь привело. Ведь они были же у человека когда-то совершенно здоровыми. Следствием они, конечно, являются. Причем таким, которое является звеном патологической цепи, приводящей к заболеваниям.

Часто встречаешь статьи и даже научные работы, в которых такие же вот подобные псевдопервопричины на полном серьезе объявляются истинными причинами. В этом списке и снижение иммунитета, нарушение обмена веществ, образование миафасциальных спазмов и так далее и тому подобное.

Но, что интересно. Если попытаться исправлять пункты, которые можно объективно отнести к первопричинам – питание, стрессы, экология, то мы очень часто наблюдаем, как например, человек начинает правильно питаться, а значимых улучшений в здоровье не происходит. Так и перебирает «причину» за «причиной», пока не натолкнется на истинную, которая именно в его случае и вызвала заболевание. При этом может пройти не один год.

А вот если устранить любую псевдопричину, то здоровье резко улучшается.

Это понято, так как эта псевдопричина

а) объективно выявлена и, значит,

б) достоверно является звеном патологической цепи.

А если мы улучшаем состояние хотя бы одного из звеньев, то общая негативная нагрузка на организм снижается. На этом фоне довольно часто происходят длительные ремиссии, а иногда даже и полные исцеления.

Обсуждение первопричины заболеваний, не являются темой данной статьи. Но для нас данный вывод – воздействуем инфракрасным излучением на псевдопричину и получаем быстрый положительный результат — уже является практически полезным.

Спектроскопия

Инфракрасная радиационная спектроскопия – это технология, используемая для определения структур и составов (главным образом) органических соединений путем изучения пропускания ИК-излучения через образцы. Она основана на свойствах веществ поглощать определенные его частоты, которые зависят от растяжения и изгиба внутри молекул образца.

Характеристики инфракрасного поглощения и излучения молекул и материалов дают важную информацию о размере, форме и химической связи молекул, атомов и ионов в твердых телах. Энергии вращения и вибрации квантуются во всех системах. ИК-излучение энергии hν, испускаемое или поглощаемое данной молекулой или веществом, является мерой разности некоторых внутренних энергетических состояний. Они, в свою очередь, определяются атомным весом и молекулярными связями. По этой причине инфракрасная спектроскопия является мощным инструментом определения внутренней структуры молекул и веществ или, когда такая информация уже известна и табулирована, их количества. ИК-методы спектроскопии часто используются для определения состава и, следовательно, происхождения и возраста археологических образцов, а также для обнаружения подделок произведений искусства и других предметов, которые при осмотре под видимым светом напоминают оригиналы.

d18a679836187068c8785baf0f736038.jpg

Примечания

  1. Длина электромагнитной волны в вакууме.
  2. Инфракрасное излучение // Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия
  3. Инфракрасное излучение // БСЭ
  4. 1 2 3 Спектр // Энциклопедия Кольера
  5. Byrnes, James. Unexploded Ordnance Detection and Mitigation. — Springer, 2009. — P. 21–22. — ISBN 978-1-4020-9252-7.
  6. Henderson, Roy . Instituts für Umform- und Hochleistungs. Проверено 18 октября 2007. 28 октября 2007 года.
  7. . NASA IPAC. Проверено 4 апреля 2007. 28 мая 2013 года.
  8. (электронный ресурс) By Rebecca Boardman; Sciencing.com. April 25, 2017.
  9. А.И. Бодренко. . ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ (20.10.2016).
  10. Monona Rossol. . — 2001. — С. 33. — 405 с. — ISBN 978-1-58115-204-3.
  11. Иванов Игорь. . elementy.ru (02.05.2014). Проверено 3 мая 2014.
  12. . Emissions of Greenhouse Gases in the United States 2000. Energy Information Administration (2 мая 2002). Проверено 13 августа 2007. 28 мая 2013 года.
  13. . Проверено 12 августа 2007.

Свойства ИК лучей

177681c074966ffceb3211eddb0e4779.jpg

ИК лучи имеют такую же природу, как и видимый свет, но находятся в другом диапазоне. В связи с этим они подчиняются законам оптики и наделены коэффициентами излучения, отражения, пропускной способности.

Отличительные характеристики:

  • специфической чертой является отсутствие необходимости промежуточного звена при передаче тепла;
  • возможность проходить через некоторые непрозрачные тела;
  • нагревает вещество, поглощаясь им;
  • невидим;
  • оказывает химическое действие на фотопластинки;
  • вызывает внутренний фотоэффект у германия;
  • способен к волновой оптике (интерференции и дифракции);
  • фиксируется фотографическим методам.

Подготовка к инфракрасному лечению

Какой-либо подготовки перед началом процедуры не требуется. Если инфракрасные лучи используются в области косметологии, то врач может порекомендовать произвести дополнительную чистку лица перед назначенной процедурой. Также на этом этапе происходит выяснение, есть ли у пациента противопоказания к процедуре.

Чтобы лучи лучше проникали в кожный покров и не наносили ожогов, кожа должна смазываться особых гелем. После чего происходит непосредственная подготовка обрабатываемого участка тела. По завершению сеанса остатки вещества удаляются с поверхности кожи, происходит нанесение лекарственного средства против раздражения и отечности.

Использование ИК-лучей в армии и космонавтике

Наиболее важное значение инфракрасные лучи имеют для авиакосмической и военной отраслей. На базе фотокатодов, имеющих чувствительность к ИК-излучению (до 1,3 мкм), создаются (различные бинокли, прицелы и т

д.). Они позволяют при одновременном облучении объектов инфракрасным излучением произвести прицеливание или осуществлять наблюдение в абсолютной темноте.

Благодаря созданным высокочувствительным приемникам инфракрасных лучей стало возможным производство самонаводящихся ракет. Датчики в их головной части реагируют на ИК-излучение цели, температура которой, как правило, выше окружающей среды, и направляют ракету в цель. На том же принципе основано обнаружение с помощью теплопеленгаторов нагретых частей кораблей, самолетов, танков.

ИК-локаторы и дальномеры могут обнаруживать в полной темноте различные объекты и соизмерять расстояние до них. Особые приборы — оптические квантовые генераторы, которые излучают в инфракрасной области, применяются для космической и дальней наземной связи.

091391cb2852d550094890db0f40269a.jpg

Лазеротерапия

Лазеротерапия
это лечебное применение низкоэнергетического лазерного излучения.

Лазерное излучение не имеет аналога в природе. Способно
нести высокую энергию, является монохроматичным (одноцветным), когерентным
(имеет одинаковую фазу излучения фотонов) и поляризованным, хорошо
фокусируется, имеет малую расходимость пучка. В медицине применяют
низкоэнергетическое лазерное излучение – для формирования биостимуляционных
эффектов (физиотерапевтическое направление).

В России лазеры применяются в биологии и медицине уже более
30 лет. Исторически сложилось так, что приоритет в раскрытии механизмов и в
биологическом применении находится в странах бывшего СССР.

За последние 15 лет механизмы действия во многом раскрыты и
уточнены. Воздействие низкоинтенсивных лазеров приводит к быстрому стиханию
острых воспалительных явлений, стимулирует репаративные (восстановительные)
процессы, улучшает микроциркуляцию тканей, нормализует общий иммунитет, повышает
резистентность (устойчивость) организма.

Лазерное излучение является неспецифическим биостимулятором
репаративных и обменных процессов в различных тканях. Ускоряет заживление ран, оказывая
при этом бактериостатический эффект в отношении возбудителей раневой инфекции,
улучшает регенерацию нервной и костной ткани. Обладает выраженным
противовоспалительным эффектом. Оказывает стимулирующее действие на клеточный и
гуморальный иммунитет. При бактериальном загрязнении раневой поверхности и при
обострении хронического воспалительного процесса более целесообразно применение
лазера ультрафиолетового диапазона. При вялотекущих воспалительных и
дегенеративно-дистрофических процессах необходимо воздействовать излучением
только красного или инфракрасного спектра.

Показания

Хирургические болезни (трофические язвы, длительно
незаживающие раны, гнойные воспалительные заболевания кожи и подкожной
клетчатки, проктит, парапроктит, трещины заднего прохода, геморрой, простатит,
заболевания артерий и вен, остеомиелиты, переломы костей с замедленной
консолидацией, деформирующий артроз, артриты и др.); кожные болезни (зудящие
дерматозы, экзема, токсидермия, красный плоский лишай и др.); стоматологические
заболевания (пародонтоз, пульпиты, альвеолиты, стоматиты и др.); заболевания
внутренних органов (бронхиты, пневмонии, бронхиальная астма, ИБС,
гипертоническая болезнь III стадии, язвенная болезнь,
дискинезия желчевыводящих путей, холециститы, колиты и др.); болезни нервной
системы (неврологические проявления остеохондроза позвоночника, нейропатии,
невралгии, симпатоганглиониты, травмы периферических нервов, вегетативная
дистония, мигрень, детский церебральный паралич, рассеянный склероз,
сирингомиелия); гинекологические заболевания (хронические и острые
воспалительные заболевания, эрозии шейки матки, дисфункциональные маточные
кровотечения, маститы, трещины и отек сосков молочных желез); заболевания
лор-органов воспалительного характера (тонзиллит, фарингит, отит, ларингит,
синусит), тимус-зависимые иммунодифицитные состояния.

Противопоказания

Активный туберкулез, злокачественные новообразования,
системные заболевания крови, инфекционные болезни, тяжелые заболевания
сердечно-сосудистой системы, сахарный диабет, тиреотоксикоз, индивидуальная
непереносимость фактора.

Аппаратура.

Для получения монохроматических лучей в настоящее время
применяют такие аппараты, как « Узор – 1», « Узор – 2», « Лазурит», «Раскос», «
Рикта» Рисунок 31.

e38a5995bd543a59eebc9be9612b9fcd.jpg

Рисунок 31. внешний вид аппарата « Рикта»


В чем польза длинных волн

Вся продукция, которая сегодня представлена на рынке отопительного оборудования, оказывает два вида позитивного воздействия на все живые организмы:

  1. Общеукрепляющее действие.
  2. Прямое лечение многих заболеваний.

Общеукрепляющее действие связано с улучшением общего самочувствия человека. Оно осуществляется благодаря усилению природной сопротивляемости организмов и повышению иммунитета. Поэтому различные ИК установки сегодня активно используются не только для обогрева частных домов, квартир, офисов и других административных учреждений. Их активно закупают оздоровительные центры, лечебные заведения и кабинеты физиотерапии.

Прямое лечение основано на результативном терапевтическом воздействии. В различных медицинских центрах США, Германии, Японии, Канады и Китая активно используются установки для реабилитации тяжелых больных. ИК волны способны проникать глубоко внутрь тела человека — буквально на клеточный уровень, запуская там многие жизненноважные процессы.

Заметно ускоряется поток всех жидкостей внутри тела, включая циркуляцию крови, усиливаются обменные процессы, а значит, улучшается синтез и распад веществ с высвобождением внутренней энергии. Все питательные вещества, поступающие в организм извне, лучше усваиваются. В результате улучшается иммунитет и питание мышечной ткани, активнее поступает внутрь клеток кислород. Все это в комплексе решает многие терапевтические проблемы.

Сегодня инфракрасное излучение активно используется для нормализации артериального давления, решения проблемы лишнего веса, восстановления сна, лечения артрита и ревматизма, сердечно-сосудистых заболеваний, устранения воспалений суставов, почечной недостаточности, проблем с пищеварением. Хорошо себя зарекомендовали подобные установки при очистке организма от шлаков и токсинов, устранении общей слабости и истощении организма, а также при лечении кожных заболеваний. Поэтому можно говорить, что польза инфракрасного излучения доказана и очевидна.

Термография

Термография, или тепловидение – это тип инфракрасного изображения объектов. Поскольку все тела излучают в ИК-диапазоне, а интенсивность радиации увеличивается с температурой, для ее обнаружения и получения снимков можно использовать специализированные камеры с ИК-датчиками. В случае очень горячих объектов в ближней инфракрасной или видимой области, этот метод называется пирометрией.

Термография не зависит от освещения видимым светом. Следовательно, можно «видеть» окружающую среду даже в темноте. В частности, теплые предметы, в том числе люди и теплокровные животные, хорошо выделяются на более холодном фоне. Инфракрасная фотография ландшафта улучшает отображение объектов в зависимости от их теплоотдачи: голубое небо и вода кажутся почти черными, а зеленая листва и кожа ярко проявляются.

Исторически термография широко использовалась военными и службами безопасности. Кроме того, она находит множество других применений. Например, пожарные используют ее, чтобы видеть сквозь дым, находить людей и локализовать горячие точки во время пожара. Термография может выявить патологический рост тканей и дефекты в электронных системах и схемах из-за их повышенного выделения тепла. Электрики, обслуживающие линии электропередач, могут обнаружить перегревающиеся соединения и детали, что сигнализирует о нарушении их работы, и устранить потенциальную опасность. При нарушении теплоизоляции специалисты-строители могут увидеть утечки тепла и повысить эффективность систем охлаждения или обогрева. В некоторых автомобилях высокого класса тепловизоры устанавливаются для помощи водителю. С помощью термографических изображений можно контролировать некоторые физиологические реакции у людей и теплокровных животных.

Внешний вид и способ работы современной термографической камеры не отличаются от таковых у обычной видеокамеры. Возможность видеть в инфракрасном спектре является настолько полезной функцией, что возможность записи изображений часто является опциональной, и модуль записи не всегда доступен.

1f7aed009d80c99a00b11b5503b477b9.jpg

Оказание помощи при тепловом ударе

Природная теплорегуляция человека – практически идеальная система, однако и она может дать сбой при сильном перегреве

Если же так случилось, что наступил тепловой удар, то важно выполнить некоторые действия, которые помогут свести к минимуму его последствия: .

  • создать для пострадавшего прохладу или перенести его в тень;
  • снять одежду, которая стесняет дыхание и движения;
  • охладить подручными средствами области головы, сердца, подмышек, паха и позвоночника;
  • намочить простынь и обернуть ею потерпевшего. Вода будет испаряться и тем самым охлаждать тело;
  • если есть рядом вентилятор – то направить поток воздуха, чтобы усилить эффект испарения;
  • давать пить много прохладной жидкости;
  • если случай тяжелый, то нужно немедленно вызывать бригаду скорой помощи и начать делать искусственное дыхание до ее приезда.

Все население земного шара находится под постоянным воздействие, как природного, так и искусственного излучения инфракрасных и других лучей. Однако нет точных и обоснованных данных, которые доказали бы его вред для здоровья.

6dad2c0961cd6ffec0d15a6aef4553f8.jpg

А вот познания в природе взаимодействия ИК света с другими объектами дало возможность установить, что некоторые разновидности волн благотворно сказываются на человеческом организме.

Какой вред приносит инфракрасное излучение

5f80c1bd59f21a99d18b347746713628.jpg

Инфракрасное излучение теоретически делится следующим образом: длинноволновое и коротковолновое. Урон здоровью наносит именно второй спектр. Коротковолновой спектр просачивается в тело на несколько сантиметров, тем самым нагревая внутренние органы. Тепловой удар случается из-за них.

Так, если, например, на мозг воздействуют коротковолновые инфракрасные лучи, у человека начинается:

  • тошнота,
  • головокружение,
  • учащение пульса.

Еще, при попадании коротковолнового ИК спектра на кожу, может случиться ожог и останется волдырь. Когда в промышленных целях используются данные ИК спектры, для избежания вредоносного воздействия на организм человека, следует одевать специальную защитную одежду. Если коротковолновое излучение воздействует на глаз, может развиться катаракта.

При работе с ними также нужны защитные очки. Если не надевать защитную форму при использовании инфракрасного излучения, то оно несомненно нанесёт вред.

Нагреватели с ИК излучением кроме тепла, могут нанести и вред. В момент его работы, человек не должен находиться в непосредственной близи. Инфракрасное излучение нагревателя может нанести вред здоровью.

Человек ощущает некий дискомфорт, общее недомогание. Хотя при их работе воздух не сгорает, но с кожи интенсивно испаряется влага.

Эпидермис просто не успевает восстановить баланс. Воздействие от нагревателя инфракрасного излучения идет постепенно на человека. На коже могут появиться покраснения.

Рекомендовано использовать такие нагреватели, когда в помещении никого нет. Тепло от них долго будет сохраняться, даже после отключения от электроэнергии. Потому что все окружающие предметы будут излучать его.

Таким образом, вред инфракрасного излучения наносится в том случае, если идет воздействие коротковолнового спектра. Как правило, данный спектр используется людьми только в защитной одежде.

Есть ли вред от инфракрасного излучения

d34c374442e524841a028a9e432d4ad4.jpg

Влияние инфракрасного излучения на человека

Технический прогресс подарил миру много разных открытий. Но в то же время техногенный бум спровоцировал появление множества страхов и суеверий. Фобии каждый раз возникали у людей после крупных аварий. И Чернобыль, и недавнее Цунами в Японии показали, насколько разрушительными могут быть плоды технической мысли.

Информационная доступность, конечно, расширяет кругозор обычных граждан, но она же и заставляет их переживать и отказываться от любых новинок и установок, производящих то или иное излучение. И рентген, и радиация — опасные явления, а это тоже разновидность излучения. Поэтому все хотят увидеть другую сторону медали, узнать, чем могут быть опасны длинноволновые лучи, и какой вред они могут принести человеку.

Сегодня науке неизвестны случаи, когда инфракрасные лучи стали бы причиной каких-либо серьезных ситуаций. Они существенно отличаются от ультрафиолетового излучения, способного провоцировать сильные ожоги кожи. Ученые доказали, что инфракрасное излучение — это всего лишь форма энергии, по своему физическому составу близкая энергии самого человека и всего живого на земле. Оно способно уничтожать вредные микроорганизмы, но принести вред человеку ИК излучение не может. И вот почему.

Основной источник природного инфракрасного излучения — солнце. Каждый из нас в течение жизни испытывает на себе его воздействие. И ничего не происходит. Это подтверждает безопасность солнечных лучей.

Солнце производит весь спектр изучения, но атмосфера земли становится преградой для ультрафиолета, рентгена и радиации. Она же выступает в качестве фильтра и для инфракрасного излучения. Атмосфера пропускает только ИК лучи, диапазон которых составляет 7–14 мкм. Все тела на земле, нагреваясь, испускают такой же спектр, поэтому природа явления одинакова и не противоречит физическим законам, а значит, не причиняет вреда.

При изготовлении отопительных приборов используется подсмотренный у природы принцип. Учитываются все показатели, поэтому инфракрасные полы, настенные и потолочные обогреватели для человека совершенно безопасны. Но только в том случае, если при своей работе они испускают волны определенной длины.

Особенности длины волны

b613e12b2cf7aa1f78cf86a100b8252e.jpg

Физические характеристики длинноволнового излучения

Существует три спектра волн — короткие, средние и длинные:

  • Длинноволновые лучи создают наименьшую температуру. Они находятся в так называемом темном спектре, поэтому не светятся, а значит, и не обжигают.
  • Средневолновые лучи излучают серый свет из волны намного короче, поэтому излучение имеет большую температуру. Приборы, функционирование которых построено на излучении средних волн, необходимо использовать крайне осторожно, внимательно изучая технические параметры установки и ее эксплуатационные особенности.
  • Установки, излучающие коротковолновые лучи, спектр которых находится в белом диапазоне, имеют самую высокую температуру — до 800 градусов по Цельсию. Это самое активное инфракрасное излучение, способное очень глубоко проникать в клетки человеческого организма. Оно активно поглощается водой, которая содержится в тканях человека, вызывая сильное перегревание. Поэтому пользоваться приборами с таким спектром излучения необходимо крайне осторожно. Именно они способны нанести максимальный вред.

Интенсивность излучения

Спектр инфракрасных лучей

Еще один аспект, который может нанести вред здоровью человека — это интенсивность излучения. Она измеряется умножением единицы площади на единицу времени. Воздействие обогревателей может быть общим, как в случае с теплым полом, или локальным — настенные и потолочные обогреватели. Если установки излучают длинные волны, они лишь повышают температуру тела. А коротковолновые лучи изменяют температуру внутренних органов человека. В этом и заключается главный вред подобных установок.

Как он проявляется? Если на один градус повышается температура головного мозга, развивается эффект солнечного удара. У человека возникает тошнота и головокружение, пульс учащается, в глазах темнеет. Увеличение температуры головного мозга на 2 градуса приводит к развитию менингита. Попадание коротких волн в глаза приводит к образованию катаракты. Поэтому находиться вблизи обогревателей с таким излучением в течение длительного времени нельзя.

Где применяется инфракрасное излучение

Каждое новое открытие находит свое применение, с извлечением наибольшей пользы для человечества.  Открытие инфракрасных лучей помогло справиться со многими проблемами в разных областях от медицины до производственных масштабов.

Самые известные области, где используются свойства невидимых лучей:

  1. С помощью специальных приборов, тепловизоров, можно обнаружить объект на удаленном расстоянии, используя свойства инфракрасного излучения. Любой предмет, способный удерживать температуру на своей поверхности, тем самым обладая выделением инфракрасных лучей. Термографическая камера распознает тепловые лучи и создает точное изображение обнаруживаемого предмета. Данное свойство может использоваться в промышленности и в военной практике.
  2. Для проведения процедуры слежения в военной практике применяются приборы с датчиками, способными определять цель, которая излучает тепло. Кроме того, передается что именно находится в ближайшем окружении, чтобы правильно рассчитать не только траекторию, но и силу удара, чаще всего ракеты.
  3. Активная отдача тепла вместе с лучами применяется в бытовых условиях, используя полезные свойства для обогрева помещения в холодное время года. Радиаторы изготавливаются из металла, который способен передать наибольшее количество тепловой энергии. Такое же действие и у обогревателей. Некоторые бытовые приборы: телевизоры, пылесосы, печи, утюги обладают теми же свойствами.
  4. В промышленности процесс сварки пластмассовых изделий, отжиг осуществляется при помощи инфракрасного излучения.
  5. Инфракрасное облучение применяется в медицинской практике для лечения теплом некоторых патологий, а также для обеззараживания воздуха в помещении с помощью кварцевых ламп.
  6. Составление метеорологических карт невозможно без специальных приборов с датчиками теплового обнаружения, которые с легкостью определяют движение теплого и холодного воздуха.
  7. Для астрономических исследований изготавливаются специальные телескопы, чувствительные к инфракрасным лучам, которым под силу обнаружить космические предметы с разной температурой на поверхности.
  8. В пищевой промышленности для термической обработки круп.
  9. Для проверки денежных купюр используется приборы с инфракрасным излучением, при свете которых можно распознать фальшивые банкноты.

78fde6f5d88d317ef37b00655e720146.jpg

В чем же польза излучения для человека

7c8824fd874dddb1a829732bd0088157.jpg

В начале его действия изучили на культурах клеток растений и животных. Ученые выяснили, что инфракрасная радиация помогает подавить развивающуюся микрофлору, улучшить обменные процессы из-за улучшения циркуляции крови, так же выражает противовоспалительное и обезболивающие действия.

Пациенты, перенёсшие хирургические вмешательства и получившие ИК излучение легче переживали боли после операций и их раны лучше «затягивались». Было выяснено, что оно повышает иммунитет и допускает уменьшение воздействия ядохимикатов и гамма-излучения, и пациенты быстрее идут на поправку. К тому же активизируется повышенная скорость вывод холестерина, и прочих опасных веществ с помощью пота и мочи.

Ранее мы уже говорили, что это излучение может быть разной длинны. Они сильно отличаются друг от друга посредством физики, и тем более по своему механизму действия на человека, животных и растений. Рассмотрим отдельно инфракрасное длинноволновое излучение.

При облучении кожи человека оно действует на нервные окончания, создавая тем самым чувство тепла. Влага в верхних слоях усиленно впитает почти всё излучение, которое получил человек, и вызовет лишь небольшое поверхностное увеличение температуры поверхности кожи. Вреда человеку оно не приносит и именно поэтому большинство приборов работают по принципу длинноволнового излучения.

В медицине такое излучение применяется повсеместно и условно делится на два типа по своему воздействию.

В первом случае проявляются укрепляющие действия на весь организм и поддержка здоровья. Именно такое применение предупреждает болезни и досрочное старение. С такой помощью наш организм будет лучше справляться и предотвращать большинство известных недомоганий, за счёт повышения общего иммунитета и, что организм будет усиленно бороться с болезнями.

Терапия на основании поддержания здоровья терапия поможет организму в этом, и она сильно отличается от хирургического вмешательства и химиотерапии. По этой причине такая физиотерапия распространена как в разнообразных лечебно-оздоровительных центрах, так и для повседневного использования.

Точечное лечение пациентов это второй действенный тип дальнего инфракрасного излучения. Такой метод оказывает непосредственное терапевтическое действие на недомогание. Проникая в глубину нашего тела, к непосредственно больному органу, согревая их и находящиеся рядом ткани и кости. С помощью этого кровь и другие жидкости организма протекают быстрее, увеличивая метаболизм. Благодаря этому иммунная система эффективнее работает, улучшается питание мышц, ткани в большей степени снабжаются кислородом.

Применение

d4809083791e9c5e42a91888ab973aa3.jpg

Инфракрасные лучи используют в медицине, быту, промышленности, астрономии. Они охватывают много сфер в человеческой жизни. Куда бы он ни пошел, где бы не находился, всюду испытывает ИК воздействие.

Использование в медицине

da58df8c3d2d5350cc3563b115723c5e.jpg

С давних времен люди заметили целебную силу тепла для лечения болезней. Многие расстройства берутся из-за неблагоприятных окружающих условий. На протяжении жизни организм накапливает вредные вещества.

Инфракрасное излучение давно применяется в медицине. Наиболее полезными качествами обладают длинноволновое ИК. Исследования доказали, что такая терапия стимулирует организм выводить токсины, алкоголь, никотин, свинец, ртуть.

Нормализует процесс обмена веществ, укрепляется иммунитет, многие инфекции проходят, причем исчезают не только симптомы, но и сама болезнь. Здоровье явно становится крепче: снижается давление, появляется хороший сон, мышцы расслабляются, сосуды расширяются, ускоряется кровоток, настроение улучшается, психическое напряжение уходит.

Методы лечения могут быть сосредоточены непосредственно на больном участке или оказать влияние на весь организм.

Особенностью местной физиотерапии является направленное действие ИК на больные части тела. Общие процедуры рассчитаны на весь организм. Улучшение наступает уже после нескольких сеансов.

Пример основных заболеваний, при которых показана ИК терапия:

  • опорно-двигательный аппарат – переломы, артрит, воспаление суставов;
  • дыхательная система – астма, бронхит, пневмония;
  • нервная система – невралгия, беспокойный сон, депрессия;
  • мочевыделительный аппарат – почечная недостаточность, цистит, простатит;
  • кожный покров – ожоги, язвы, рубцы, воспалительные процессы, псориаз;
  • косметология – антицеллюлитный эффект;
  • стоматология – удаление нервов, установка пломбы;
  • рак;
  • сахарный диабет;
  • устранение радиоактивного облучения.

Это список не отражает все аспекты в медицине, где применяются .

Физиопроцедуры имеют противопоказания: беременность, заболевания крови, индивидуальная непереносимость, патологии во время обострения, туберкулез, новообразования, гнойные процессы, склонность к кровотечениям.

Инфракрасный обогреватель

d58269a443e289e8c930c2e15e7a1dc3.jpg

Все популярнее становятся ИК обогреватели. Это объясняется существенными преимуществами с экономического и социально-бытового подхода.

В промышленности и сельском хозяйстве давно установили, что электромагнитные устройства не рассеивают тепло, а нагревают нужный объект фокусируя инфракрасные излучения в виде волны непосредственно на предмет. Так, в большом цехе отапливается рабочее место, а на складе пути следования человека, а не все помещение.

Центральное теплоснабжение осуществляется при помощи горячей воды в батареях. Распределение температуры происходит неравномерно, нагретый воздух поднимается к потолку, а в районе паркета он явно холоднее. В случае с инфракрасным обогревателем проблемы нерационально используемого тепла возможно избежать.

Установки в комплексе с естественной вентиляцией снижают влажность воздуха до нормального, например, на свинофермах и коровниках датчики фиксируют 70-75% и меньше. При использовании такого излучателя увеличивается поголовье животных.

Инфракрасная спектроскопия

2c66c41c6779c816ad42db25dcd673da.jpg

Раздел в физике отвечающий за влияние ИК на тела называется инфракрасной спектроскопией. При помощи него решаются задачи количественного и качественного анализа смесей веществ, исследование межмолекулярных взаимодействий, изучение кинетики и характеристик интермедиатов химических реакций.

Этом метод измеряет колебания молекул при помощи спектрометра. Имеет большую табличную базу данных, которая позволяет идентифицировать тысячи веществ основываясь на их атомном отпечатке.

Дистанционное управление

920336b12f7a871b91cede820d69354e.jpg

Используется для контролирования за устройствами на расстоянии. Инфракрасные диоды применяют в основном в домашней технике. Например, пульт от телевизора, некоторые смартфоны имеют ИК порт.

Эти лучи не мешают, т.к. невидимы для человеческих глаз.

Ссылки

  • На Викискладе есть медиафайлы по теме Инфракрасное излучение
  • — статья из Физической энциклопедии
Для улучшения этой статьи по физике желательно:
  • Исправить статью согласно стилистическим правилам Википедии.
  • Викифицировать статью.
Электромагнитный спектр

γ-излучение | рентген | УФ | видимый свет | ИК | терагерцевое излучение | микроволны | радиоволны

Видимый спектр фиолетовый | синий | голубой | зелёный | жёлтый | оранжевый | красный
Микроволны W | V | Q | Ka | K | Ku | X | C | S | L
Радиоволны КВЧ/EHF | СВЧ/SHF | УВЧ/UHF | ОВЧ/VHF | ВЧ/HF | СЧ/MF | НЧ/LF | ОНЧ/VLF | ИНЧ/ULF | СНЧ/SLF | КНЧ/ELF
Длины волн Ультракороткие волны | Короткие волны | Средние волны |

Диапазоны инфракрасного излучения

Объекты обычно испускают инфракрасное излучение во всём спектре длин волн, но иногда только ограниченная область спектра представляет интерес, поскольку датчики обычно собирают излучение только в пределах определенной полосы пропускания. Таким образом, инфракрасный диапазон часто подразделяется на более мелкие диапазоны.

Обычная схема деления

Чаще всего разделение на более мелкие диапазоны производится следующим образом:[5]

Аббревиатура Длина волны Энергия фотонов Характеристика
Near-infrared, NIR0,75—1,4 мкм0,9—1,7 эВБлижний ИК, ограниченный с одной стороны видимым светом, с другой — прозрачностью воды, значительно ухудшающейся при 1,45 мкм. В этом диапазоне работают широко распространенные инфракрасные светодиоды и лазеры для систем волоконной и воздушной оптической связи. Видеокамеры и приборы ночного видения на основе ЭОП также чувствительны в этом диапазоне.
Short-wavelength infrared, SWIR1,4—3 мкм0,4—0,9 эВПоглощение электромагнитного излучения водой значительно возрастает при 1450 нм. Диапазон 1530—1560 нм преобладает в области дальней связи.
Mid-wavelength infrared, MWIR3—8 мкм150—400 мэВВ этом диапазоне начинают излучать тела, нагретые до нескольких сотен градусов Цельсия. В этом диапазоне чувствительны тепловые головки самонаведения систем ПВО и технические тепловизоры.
Long-wavelength infrared, LWIR8—15 мкм80—150 мэВВ этом диапазоне начинают излучать тела с температурами около нуля градусов Цельсия. В этом диапазоне чувствительны тепловизоры для приборов ночного видения.
Far-infrared, FIR15— 1000 мкм1,2—80 мэВ

CIE схема

Международная комиссия по освещённости (англ. International Commission on Illumination) рекомендует разделение инфракрасного излучения на следующие три группы[6]:

  • IR-A: 700 нм — 1400 нм (0,7 мкм — 1,4 мкм)
  • IR-B: 1400 нм — 3000 нм (1,4 мкм — 3 мкм)
  • IR-C: 3000 нм — 1 мм (3 мкм — 1000 мкм)

ISO 20473 схема

Международная организация по стандартизации предлагает следующую схему:

ОбозначениеАббревиатураДлина волны
Ближний инфракрасный диапазонNIR0,78—3 мкм
Средний инфракрасный диапазонMIR3—50 мкм
Дальний инфракрасный диапазонFIR50—1000 мкм

Астрономическая схема

Астрономы обычно делят инфракрасный спектр следующим образом:

ОбозначениеАббревиатураДлина волны
Ближний инфракрасный диапазонNIR(0.7…1) — 5 мкм
Средний инфракрасный диапазонMIR5 — (25…40) мкм
Дальний инфракрасный диапазонFIR(25…40) — (200…350) мкм

Польза инфракрасных лучей для человека

Длинноволновые инфракрасные лучи благоприятны для здоровья человека. Это часто используется в медицине, в частности в физиотерапевтических процедурах, с помощью которых можно улучшить кровообращение, метаболизм и нейрорегуляцию.

Положительное влияние ИК-излучения на человеческий организм сказывается следующим образом:6a41d2c3a5b8d534f3fe29409103c483.jpg

  • улучшается память и функции мозга,
  • приводится в норму артериальное давление,
  • нормализируется гормональный баланс,
  • выводятся соли, токсины и тяжелые металлы,
  • останавливается размножение грибков и вредных микроорганизмов,
  • восстанавливается водно-солевой баланс,
  • происходит обезболивание,
  • происходит противовоспалительный процесс,
  • подавляются раковые клетки,
  • нейтрализуются результаты радиоактивного излучения,
  • повышается инсулин у больных диабетом,
  • излечивается дистрофия,
  • проходит псориаз,
  • укрепляется иммунитет.

Отопление, в котором используются ИК-лучи, убивает вредоносные бактерии и помогает укрепить иммунитет. Ионизирование воздуха защищает от аллергических проявлений. Длинные волны инфракрасного тепла действуют успокаивающе при усталости, раздражительности, стрессе, способствуют заживлению ран, приводят к выздоровлению при гриппе.

Инфракрасное излучение в научной деятельности

Одним из самых распространенных является изучение спектров испускания и поглощения в ИК-области. Применяется оно при изучении особенностей электронных оболочек атомов, для определения структур всевозможных молекул, а кроме того, и в качественном и количественном анализе смесей различных веществ.

Из-за различий коэффициентов рассеяния, пропускания и отражения тел в видимых и ИК-лучах фотографии, сделанные в различных условиях, несколько отличаются. На снимках, выполненных в инфракрасном диапазоне, зачастую видно больше деталей. Такие снимки широко распространены в астрономии.

Использование инфракрасного излучения в повседневной жизни

4d123baffb756c41301fc964091520f9.jpg

Инфракрасное излучение давно освоено, выведены плюсы и минусы использования его свойств. Действие инфракрасного излучения охватывает многие сферы жизни человека.

Тепловое излучение — это передача тепла от одного тела к другому. Процесс происходит с помощью электромагнитных волн. Тела, участвующие в обмене, имеют внутреннюю энергию. Именно этой энергией и идёт обмен. Самый простой пример бытового использования — микроволновые печи.

Также этот принцип работает в лампе накаливания. Энергия тепла, излучаемая источником инфракрасного спектра, передаётся телу при накаливании через ток и преобразуется в лучи света. Использование бытовое и промышленное.

ИК лучи — это генерируемая энергия внутри каждого тела, температура которого выше нуля. И некоторые существа на планете могут видеть эти волны, излучаемые всем живым на земле, в отличие от человеческого глаза. Это помогает таким животным как змеи, летучие мыши охотиться в темноте.

Учёные смогли изучить эту способность, так появилось изобретение — линзы инфракрасного зрения. Они помогают определять среди неживого существ с температурой выше нуля. Эту технологию используют в военных целях, при спасении людей.

Есть ещё одно изобретение, используемое в военных действиях и целях безопасности населения. Термография. Изобретения подобного действия позволяют увидеть среди живого разнообразия резкое или точечное повышение температуры по сравнению с окружающей средой.

Также используется в военных целях, в качестве обороны и слежения. Или другими словами инфракрасное самонаведение. Инфракрасная головка улавливает спектр излучателя.

Обогреватель подобного действия работает иным способом, чем обычные нагреватели. Они излучают энергию, окружающие предметы поглощают ее и отдают уже в воздух как тепло. То есть работает по принципу радиации. И он намного экономнее в плане электроэнергии. ИК лучи также позволяют беспроводным методом отправлять информацию на различные расстояния: пульт дистанционного управления, охранные системы, системы автоматики.

Другая сфера — это научные исследования, помощь в научных открытиях, медицина. Инфракрасная спектроскопия помогает исследовать строение органических молекул. Где спектры улавливают движение и соответственно границы молекул антибиотиков, ферментов и др., благодаря их колебательным движениям.

Непосредственно в медицине этот спектр используется для изучения неких параметров крови, пульса, в физиотерапии для расширения стенок кровеносных сосудов, улучшает процесс метаболизма. Известно использование данных лучей при проверке денег. Только благодаря ИК спектру можно обнаружить краски, которые применили при печати фальшивой валюты.

Как видим, сферы использования разнообразны.

Как же сказывается такое влияние на самочувствии людей?

ИК-излучение и тепло

Инфракрасное излучение часто называют тепловым. Следует, однако, отметить, что оно является лишь его следствием. Тепло – это мера поступательной энергии (энергии движения) атомов и молекул вещества. «Температурные» датчики фактически измеряют не тепло, а только различия в ИК-излучении различных объектов.

Многие учителя физики инфракрасным лучам традиционно приписывают всю тепловую радиацию Солнца. Но это не совсем так. С видимым солнечным светом поступает 50% всего тепла, и электромагнитные волны любой частоты при достаточной интенсивности могут вызвать нагрев. Однако справедливо будет сказать, что при комнатной температуре объекты выделяют тепло в основном в полосе среднего инфракрасного диапазона.

ИК-излучение поглощается и испускается вращениями и вибрациями химически связанных атомов или их групп и, следовательно, многими видами материалов. Например, прозрачное для видимого света оконное стекло ИК-радиацию поглощает. Инфракрасные лучи в значительной степени абсорбируются водой и атмосферой. Хотя они и невидимы для глаз, их можно ощутить кожей.

916b2e23fbe61d90e902119d3e8b25db.jpg

Связь

ИК-длины волн применяются для передачи данных на небольшие расстояния, например, между компьютерной периферией и персональными цифровыми помощниками. Эти устройства обычно соответствуют стандартам IrDA.

ИК-связь обычно используется внутри помещений в районах с высокой плотностью населения. Это наиболее распространенный способ дистанционного управления устройствами. Свойства инфракрасных лучей не позволяют им проникать сквозь стены, и поэтому они не взаимодействуют с техникой в соседних помещениях. Кроме того, ИК-лазеры используются в качестве источников света в оптоволоконных системах связи.

d2c28f789d71986aaf5301866efc3457.jpg

Использование инфракрасной энергии

Наука нашла достойное применение инфракрасному излучению. Рассмотрим основные области, где ИК применяется с пользой для человека.

252abb15bfc26ed5e0f50008dc8cec00.jpg

Тепловидение позволяет оценить реальное теплоэнергетическое состояние постройки

Термография. При помощи ИК можно на расстоянии определить температуру объектов, расположенных на расстоянии. Тепловидение используют в промышленных и военных целях. Такие камеры обнаружат ИК и произведут изображение этого излучения. Так как все нагретые объекты испускают ИК, то благодаря термографическим камерам можно «видеть» все то, что находится рядом без освещения.

Слежение. Инфракрасное слежение применяется при наведении ракет, это один из видов пассивного наведения. В ракеты встроено устройство, которое называют «тепловыми искателями». Человек, двигатели самолетов и автомобилей, излучающие тепло, видны в инфракрасном диапазоне, и ракеты без труда находят направление полета.

Обогрев. ИК — источник тепла, который и повышает температуру, и оказывает благотворное воздействие на здоровье человека. О пользе инфракрасных саун на организм человека сказано немало. Применяют ИК обогреватели и в медицине, и в промышленности: для отверждения покрытий, отжига, сварки пластмасс.

Метеорология. Определить высоту, на которой расположены облака, их типы, температуру поверхности воды и земли помогают спутники, которые делают инфракрасные изображения. Ледяные облака на таких снимках окрашены в белый цвет, а теплые показаны, как серые. Горячая поверхность земли – черная или же серая. Изучать данные можно и ночью. Эта информация важна для фермеров и рыбаков.

f96c3027379230be9d5e18cf5637badc.jpg

Инфракрасные фото Земли

Астрономия. У астрономов есть специальные инфракрасные телескопы, при помощи которых они наблюдают за небесными объектами. С помощью них ученые находят протозвезды еще до того, как они излучают видимый свет. В видимом спектре тяжело разглядеть планеты, т. к. звезды заглушают свет, отраженный от планеты. Однако инфракрасный телескоп легко различает прохладные объекты. Также они нужны для наблюдения ядер галактик, скрытых от глаза пылью и газами.

Искусство. Широко применяются инфракрасные рефлектограммы, благодаря которым искусствоведы видят нижние слои, наброски художника. Этот способ нужен для того, чтобы сопоставить чертежи и видимую часть картины, чтобы понять, это оригинал картины, или копия, и не пострадала ли она от реставрационных работ. Также этот прибор применялся для изучения старых письменных документов, под воздействием которого проявлялся технический углерод. Его когда-то использовали для создания чернил.

Это далеко не все, применение ИК в науке, в быту за последние годы значительно возросло. И с каждым годом появляется новое оборудование, которое вскоре становится незаменимым.

Самый большой итальянский оптический инфракрасный телескоп

Методы лечения

7b4870313392e2f4b3d5b46aba062d74.jpgТерапия с помощью инфракрасного цвета делится на два типа: местная и общая. При первом типе отмечается локальное воздействие на тот или иной участок, а при общем лечении волны обрабатывают весь организм человека. Процедура проводится два раза в день по 15-30 минут. Курс лечения составляет от 5 до 20 сеансов. Необходимо обязательно надевать защитные средства при излучении. Для глаз используются картонные накладки или специальные очки. После процедуры на коже появляется покраснение с размытыми границами, которое пропадает по истечении часа после воздействия лучей. Инфракрасное излучение в медицине очень ценится.

Высокая интенсивность излучения может причинить вред здоровью, поэтому нужно следовать всем противопоказаниям.

Тепловая энергия ежедневно сопровождает человека в повседневной жизни. Инфракрасное излучение приносит не только пользу, но и вред

Поэтому требуется к ультракрасному свету относиться осторожно. Устройства, которые излучают эти волны, должны использоваться по правилам безопасности

Многие не знают, вредно ли тепловое воздействие, но при правильном применении приборов можно улучшить состояние здоровья человека и избавиться от тех или иных заболеваний.

Вред инфракрасного излучения

Инфракрасный свет приносит не только положительное действие на человеческий организм, стоит помнить о вреде, который он может нанести при неправильном применении и быть опасными для окружающих. Именно ИК-диапазоны с короткой длиной волны негативно воздействуют. Плохое влияние инфракрасного излучения на организм человека проявляется в виде воспаления нижних слоев кожи, расширенных капилляров и образования волдырей.

От использования ИК-лучей необходимо сразу отказаться при таких болезнях и симптомах:5279fbc6d17400d9da220a9305e6ee76.jpg

  • заболевания кровеносной системы, кровотечения;
  • хроническая или острая форма гнойных процессов;
  • беременность и лактация;
  • злокачественные опухоли;
  • легочная и сердечная недостаточность;
  • острые воспаления;
  • эпилепсия;
  • при продолжительном влиянии ИК-излучения повышается риск развития светобоязни, катаракты и других заболеваний глаз.

Сильное воздействие инфракрасной радиации приводит к покраснению кожи и возникновению ожога. У рабочих в сфере металлургии иногда наблюдается развитие теплового удара и дерматита. Чем меньше расстояние пользователя к обогревательному элементу, тем меньше времени он должен проводить возле устройства. Перегревание тканей мозга на один градус и тепловой удар сопровождается такими симптомами, как тошнота, головокружение, тахикардия, потемнение в глазах. При повышении температуры на два и выше градуса существует риск развития менингита.

Если под воздействием инфракрасного излучения случился тепловой удар, следует незамедлительно поместить пострадавшего в прохладном помещении и снять с него всю одежду, которая сжимать или стесняет движения. Повязки, смоченные в холодной воде, или мешочки со льдом прикладываются на область груди, шеи, паха, лба, позвоночника и подмышек.

При отсутствии мешочка для льда, можно использовать для этих целей любую ткань или предмет одежды. Компрессы делаются лишь с очень холодной водой, периодически смачивая в ней повязки.

При возможности человек полностью оборачивается холодной простыней. Дополнительно можно обдувать больного потоком холодного воздуха, используя вентилятор. Обильное питье холодной воды поможет облегчить состояние пострадавшего. При тяжелых случаях облучения требуется вызвать скорую помощь и сделать искусственное дыхание.

Меры защиты от вредных лучей

В зону риска получить коротковолновое инфракрасное излучение входят любители долго проводить время под палящим солнцем, рабочие цехов, где применяются свойства тепловых лучей. Чтобы обезопасить себя, необходимо соблюдать простые рекомендации:

  1. Любителям красивого загара сократить время пребывания на солнце, перед выходом на улицу открытые участки кожи смазывать защитным кремом.
  2. Если рядом находится источник сильного тепла, уменьшить интенсивность нагревания.
  3. При работе в цехах с высокой температурой, работники должны быть снабжены средствами личной защиты: специальная одежда, головные уборы.
  4. Время пребывания в помещениях с высокой температурой должно быть строго регламентировано.
  5. При проведении процедур надевать защитные очки для сохранения здоровья глаз.
  6. В комнатах устанавливать только качественную бытовую технику.

Различные виды излучений окружают человека на улице и в помещениях. Осведомленность о возможных негативных последствиях поможет сохранить здоровье в будущем. Ценность инфракрасного излучения неоспорима для улучшения жизнедеятельности человека, но существует и патологическое влияние, которое нужно ликвидировать, соблюдая нехитрые рекомендации.

Как проводится процедура

В специальных учреждениях

5b4f9476b68ac9e732ab9a59f52a2e98.jpgВо время терапии инфракрасными лучами не должно ощущаться выраженного тепла. При правильном проведении лечения пациент чувствует легкое и приятное тепло. Для терапии могут использоваться термообертывания с использованием электробандажей, лампы с инфракрасными лучами, ИК-кабины и прочее оборудование.

В любом случае работа с лучами прогревает окружающий воздух до 50-60°С, что дает возможность производить сеанс достаточно длительное время. Так посещение кабины или капсулы разрешено на 20-30 мин, а при местном воздействии на организм длительность процедуры увеличивается до часа.

Такая методика может сочетаться с другим физиотерапевтическим лечением. При этом процедуры назначаются как одновременно, так и последовательно.

Про лечение ИК рассказывает данное видео:

В домашних условиях

Чаще всего для домашнего лечения этими лучами используется специальная инфракрасная лампа. Участок кожного покрова, который поддается облучению, активно снабжается кровью, а также происходит возрастание на нем обменных процессов. Эти изменения в организме и несут оздоровительный эффект.

Все медицинские приборы, которые предполагают воздействие на организм ИК – лучами, имеют свои нормы и технологии работы, а также ограничения. Именно поэтому технология проведения сеанса зависит от конкретного прибора.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Константин Корепов
Константин Корепов / автор статьи
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Тепло Проект
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

19 − шесть =

Adblock
detector