Om infrarød stråling

Fra historien om studiet af infrarød stråling

Infrarød stråling eller termisk stråling er ikke en opdagelse fra det 20. eller 21. århundrede. Infrarød stråling blev opdaget i 1800 af en engelsk astronom W. Herschel. Han opdagede, at den "maksimale varme" ligger ud over farven rød synlig stråling. Denne undersøgelse markerede begyndelsen på undersøgelsen af ​​infrarød stråling. Mange berømte videnskabsmænd har sat hovedet i undersøgelsen af ​​dette område. Det er navne som: tysk fysiker Wilhelm Wien(Wiens lov), tysk fysiker Max Planck(Plancks formel og konstant), skotsk videnskabsmand John Leslie(termisk strålingsmåleapparat - Leslie terning), tysk fysiker Gustav Kirchhoff(Kirchhoffs strålingslov), østrigsk fysiker og matematiker Josef Stefan og østrigsk fysiker Stefan Ludwig Boltzmann(Stefan-Boltzmann lov).

Anvendelsen og anvendelsen af ​​viden om termisk stråling i moderne varmeapparater kom først frem i 1950'erne. I USSR blev teorien om strålevarme udviklet i værker af G. L. Polyak, S. N. Shorin, M. I. Kissin, A. A. Sander. Siden 1956 er mange tekniske bøger om dette emne blevet skrevet eller oversat til russisk i USSR ( bibliografi). På grund af ændringer i omkostningerne ved energiressourcer og i kampen for energieffektivitet og energibesparelse, er moderne infrarøde varmeapparater meget brugt til opvarmning af bolig- og industribygninger.

Solstråling - naturlig infrarød stråling

Den mest berømte og betydningsfulde naturlige infrarøde varmelegeme er Solen. Grundlæggende er det naturens mest avancerede opvarmningsmetode kendt af menneskeheden. Inden for solsystem Solen er den mest kraftfulde kilde til termisk stråling, der bestemmer livet på Jorden. Ved en soloverfladetemperatur på ca 6000K den maksimale stråling sker kl 0,47 µm(svarer til gullig-hvid). Solen er placeret i en afstand af mange millioner kilometer fra os, men dette forhindrer den ikke i at transmittere energi gennem hele dette enorme rum, praktisk talt uden at forbruge det (energi), uden at opvarme det (rummet). Årsagen er, at solens infrarøde stråler rejser langt i rummet og stort set ikke har noget energitab. Når man støder på en overflade på strålernes vej, bliver deres energi, der absorberes, til varme. Jorden, som rammes af solens stråler, og andre genstande, der også rammes af solens stråler, opvarmes direkte. Og jorden og andre genstande, der opvarmes af Solen, afgiver til gengæld varme til luften omkring os og opvarmer den derved.

Både styrken af ​​solstråling på jordens overflade og dens spektrale sammensætning afhænger mest af Solens højde over horisonten. Forskellige komponenter i solspektret passerer forskelligt gennem jordens atmosfære.
På Jordens overflade har solstrålingsspektret en mere kompleks form, som er forbundet med absorption i atmosfæren. Det indeholder især ikke den højfrekvente del af ultraviolet stråling, som er skadelig for levende organismer. Ved den ydre grænse af jordens atmosfære er strømmen af ​​strålingsenergi fra Solen 1370 W/m²; (solkonstant), og den maksimale udstråling sker kl λ=470 nm (Blå farve). Fluxen, der når jordens overflade, er væsentligt mindre på grund af absorption i atmosfæren. Under de mest gunstige forhold (solen i dets zenit) overstiger den ikke 1120 W/m²; (i Moskva, i øjeblikket af sommersolhverv - 930 W/m²), og den maksimale stråling forekommer kl λ=555 nm(grøn-gul), hvilket svarer til øjnenes bedste følsomhed og kun en fjerdedel af denne stråling forekommer i det langbølgede strålingsområde, inklusive sekundær stråling.

Imidlertid er karakteren af ​​solstrålingsenergi ret forskellig fra den strålingsenergi, der afgives af infrarøde varmeapparater, der bruges til rumopvarmning. Solstrålingens energi består af elektromagnetiske bølger, hvis fysiske og biologiske egenskaber adskiller sig væsentligt fra egenskaberne af elektromagnetiske bølger, der kommer fra konventionelle infrarøde varmeapparater, især solstrålingens bakteriedræbende og helbredende (helioterapi) egenskaber er fuldstændig fraværende fra stråling kilder med lave temperaturer. Og alligevel giver infrarøde varmelegemer det samme termisk effekt, som Solen, der er den mest komfortable og økonomiske af alle mulige varmekilder.

Naturen af ​​infrarøde stråler

Fremragende tysk fysiker Max Planck, mens han studerede termisk stråling (infrarød stråling), opdagede dens atomare natur. Termisk stråling- Det her elektromagnetisk stråling, der udsendes af legemer eller stoffer og opstår på grund af dets indre energi, på grund af det faktum, at atomerne i et legeme eller stof bevæger sig hurtigere under påvirkning af varme, og i tilfælde af et fast materiale, vibrerer de hurtigere sammenlignet med ligevægten stat. Under denne bevægelse støder atomer sammen, og når de støder sammen, ophidses de af stød, efterfulgt af udsendelse af elektromagnetiske bølger.
Alle objekter udsender og absorberer konstant elektromagnetisk energi. Denne stråling er en konsekvens af den kontinuerlige bevægelse af elementært ladede partikler inde i stof. En af de grundlæggende love i klassisk elektromagnetisk teori siger, at en ladet partikel, der bevæger sig med acceleration, udsender energi. Elektromagnetisk stråling (elektromagnetiske bølger) er en forstyrrelse af det elektromagnetiske felt, der udbreder sig i rummet, det vil sige et tidsvarierende periodisk elektromagnetisk signal i rummet bestående af elektriske og magnetiske felter. Dette er termisk stråling. Termisk stråling indeholder elektromagnetiske felter af forskellige bølgelængder. Da atomer bevæger sig ved enhver temperatur, er alle legemer ved enhver temperatur højere end temperaturen på det absolutte nulpunkt (-273°С), afgiver varme. Energien af ​​elektromagnetiske bølger af termisk stråling, det vil sige styrken af ​​strålingen, afhænger af kroppens temperatur, dets atomare og molekylære struktur samt af tilstanden af ​​kroppens overflade. Termisk stråling forekommer ved alle bølgelængder - fra den korteste til den ekstremt lange, men kun den termiske stråling af praktisk betydning, der opstår i bølgelængdeområdet, tages i betragtning: λ = 0,38 – 1000 µm(i de synlige og infrarøde dele af det elektromagnetiske spektrum). Imidlertid har ikke alt lys karakteristika af termisk stråling (for eksempel luminescens), derfor kan kun det infrarøde spektrum tages som hovedområdet for termisk stråling (λ = 0,78 – 1000 µm). Du kan også lave en tilføjelse: et afsnit med en bølgelængde λ = 100 – 1000 µm, fra et varmesynspunkt - ikke interessant.

Termisk stråling er således en af ​​de former for elektromagnetisk stråling, der opstår på grund af kroppens indre energi og har et kontinuerligt spektrum, det vil sige, det er en del af elektromagnetisk stråling, hvis energi, når den absorberes, forårsager en termisk effekt . Termisk stråling er iboende i alle legemer.

Alle legemer, der har en temperatur højere end det absolutte nulpunkt (-273°C), selv om de ikke lyser med synligt lys, er en kilde til infrarøde stråler og udsender et kontinuerligt infrarødt spektrum. Det betyder, at strålingen indeholder bølger med alle frekvenser uden undtagelse, og det er fuldstændig meningsløst at tale om stråling ved en bestemt bølge.

De vigtigste konventionelle områder af infrarød stråling

I dag er der ingen ensartet klassifikation til opdeling af infrarød stråling i dets komponentområder (områder). I den tekniske mållitteratur er der mere end et dusin skemaer til at opdele den infrarøde strålingsregion i komponentområder, og de adskiller sig alle fra hinanden. Da alle typer termisk elektromagnetisk stråling er af samme karakter, er klassificeringen af ​​stråling efter bølgelængde afhængig af den effekt de frembringer kun betinget og bestemmes hovedsageligt af forskelle i detektionsteknologi (type strålingskilde, type måler, dens følsomhed, osv. .) og i teknikken til måling af stråling. Matematisk er det ved hjælp af formler (Planck, Wien, Lambert osv.) også umuligt at bestemme regionernes nøjagtige grænser. For at bestemme bølgelængden (maksimal stråling) er der to forskellige formler (temperatur og frekvens), der giver forskellige resultater med en forskel på ca. 1,8 gange (dette er den såkaldte Wiens forskydningslov) og plus, alle beregninger er lavet for en ABSOLUT SORT KROP (idealiseret objekt), som ikke eksisterer i virkeligheden. Virkelige kroppe, der findes i naturen, adlyder ikke disse love og afviger i en eller anden grad fra dem. Oplysninger blev taget af ESSO Company fra den tekniske litteratur fra russiske og udenlandske videnskabsmænd" data-lightbox="image26" href="images/26.jpg" title="Udvid områder med infrarød stråling">!}
Strålingen af ​​virkelige kroppe afhænger af serien specifikke egenskaber krop (overfladetilstand, mikrostruktur, lagtykkelse osv.). Dette er også grunden til, at forskellige kilder angiver helt forskellige værdier for strålingsregionernes grænser. Alt dette tyder på, at temperaturen skal bruges til at beskrive elektromagnetisk stråling med stor omhu og med en størrelsesordens nøjagtighed. Jeg understreger endnu en gang, at opdelingen er meget vilkårlig!!!

Lad os give eksempler på betinget opdeling af det infrarøde område (λ = 0,78 – 1000 µm) til individuelle områder (oplysninger kun taget fra den tekniske litteratur fra russiske og udenlandske videnskabsmænd). Ovenstående figur viser, hvor forskelligartet denne opdeling er, så du bør ikke blive knyttet til nogen af ​​dem. Du skal bare vide, at spektret af infrarød stråling kan opdeles i flere sektioner, fra 2 til 5. Det område, der er tættere på i det synlige spektrum, kaldes normalt: nær, tæt, kortbølget osv. Det område, der er tættere på mikrobølgestråling, er langt, langt, langbølget osv. Ifølge Wikipedia er det sædvanlige opdelingsskema ser sådan ud: Nær område(Nær-infrarød, NIR), Kortbølgeregion(Kortbølgelængde infrarød, SWIR), Mellembølgeområde(Mid-bølgelængde infrarød, MWIR), Lang bølgelængde område(Langbølgelængde infrarød, LWIR), Fjernt område(Far-infrarød, FIR).

Egenskaber af infrarøde stråler

Infrarøde stråler- Dette er elektromagnetisk stråling, som har samme karakter som synligt lys, derfor er den også underlagt optikkens love. Derfor, for bedre at forestille os processen med termisk stråling, bør vi tegne en analogi med lysstråling, som vi alle kender og kan observere. Vi må dog ikke glemme, at stoffernes optiske egenskaber (absorption, refleksion, gennemsigtighed, brydning osv.) i det infrarøde område af spektret adskiller sig væsentligt fra de optiske egenskaber i den synlige del af spektret. Et karakteristisk træk ved infrarød stråling er, at der i modsætning til andre hovedtyper af varmeoverførsel ikke er behov for et transmitterende mellemstof. Luft, og især vakuum, betragtes som transparent for infrarød stråling, selvom dette ikke er helt sandt med luft. Når infrarød stråling passerer gennem atmosfæren (luft), observeres en let svækkelse af termisk stråling. Dette skyldes, at tør og ren luft er næsten gennemsigtig for varmestråler, men hvis den indeholder fugt i form af damp, vandmolekyler (H 2 O), carbondioxid (CO 2), ozon (O 3) og andre faste eller flydende suspenderede partikler, der reflekterer og absorberer infrarøde stråler, bliver det et ikke helt gennemsigtigt medium, og som et resultat bliver strømmen af ​​infrarød stråling spredt ud over forskellige retninger og svækker. Typisk er spredning i det infrarøde område af spektret mindre end i det synlige. Men når tabene forårsaget af spredning i det synlige område af spektret er store, er de også betydelige i det infrarøde område. Intensiteten af ​​den spredte stråling varierer i omvendt proportion til bølgelængdens fjerde potens. Det er kun signifikant i det kortbølgede infrarøde område og falder hurtigt i den længere bølgelængde del af spektret.

Kvælstof- og iltmolekyler i luften absorberer ikke infrarød stråling, men dæmper den kun som følge af spredning. Suspenderede støvpartikler fører også til spredning af infrarød stråling, og mængden af ​​spredning afhænger af forholdet mellem partikelstørrelser og bølgelængde af infrarød stråling; jo større partikler, jo større spredning.

Vanddamp, kuldioxid, ozon og andre urenheder i atmosfæren absorberer selektivt infrarød stråling. For eksempel, vanddamp absorberer meget kraftigt infrarød stråling gennem hele det infrarøde område af spektret, og kuldioxid absorberer infrarød stråling i det midt-infrarøde område.

Hvad angår væsker, kan de enten være gennemsigtige eller uigennemsigtige for infrarød stråling. For eksempel er et lag af flere centimeter tykt vand gennemsigtigt for synlig stråling og uigennemsigtigt for infrarød stråling med en bølgelængde på mere end 1 mikron.

Faste stoffer(kroppe) til gengæld i de fleste tilfælde ikke gennemsigtig for termisk stråling, men der er undtagelser. For eksempel er siliciumwafers, uigennemsigtige i det synlige område, gennemsigtige i det infrarøde område, og kvarts er tværtimod transparent for lysstråling, men uigennemsigtigt for termiske stråler med en bølgelængde på mere end 4 mikron. Det er af denne grund, at kvartsglas ikke bruges i infrarøde varmeapparater. Almindelig glas er i modsætning til kvartsglas delvist gennemsigtigt for infrarøde stråler; det kan også absorbere en betydelig del af infrarød stråling i visse spektralområder, men transmitterer ikke ultraviolet stråling. Stensalt er også gennemsigtigt for termisk stråling. Metaller har for det meste en reflektivitet for infrarød stråling, der er meget større end for synligt lys, som stiger med stigende bølgelængde af infrarød stråling. For eksempel reflektansen af ​​aluminium, guld, sølv og kobber ved en bølgelængde på ca 10 µm når 98% , hvilket er væsentligt højere end for det synlige spektrum, er denne egenskab meget brugt i design af infrarøde varmeapparater.

Det er nok her som et eksempel at give drivhuses glaserede rammer: glas transmitterer praktisk talt det meste af solstrålingen, og på den anden side udsender den opvarmede jord bølger lang længde(om 10 µm), i forhold til hvilket glas opfører sig som en uigennemsigtig krop. Takket være dette holdes temperaturen inde i drivhusene i lang tid, meget højere end temperaturen i udeluften, selv efter at solstrålingen stopper.

Strålingsvarmeoverførsel spiller en vigtig rolle i menneskers liv. En person overfører til miljøet den varme, der genereres under den fysiologiske proces, hovedsageligt gennem strålevarmeudveksling og konvektion. Med stråling (infrarød) opvarmning reduceres strålingskomponenten af ​​varmeudvekslingen i den menneskelige krop på grund af den højere temperatur, der forekommer både på overfladen af ​​varmeanordningen og på overfladen af ​​nogle interne omsluttende strukturer, og derfor samtidig varm fornemmelse, konvektiv varmetab kan være større, de. Rumtemperaturen kan være lavere. Således spiller strålevarmeudveksling en afgørende rolle i dannelsen af ​​en persons følelse af termisk komfort.

Når en person er inden for rækkevidde af en infrarød varmeovn, trænger IR-stråler ind i menneskekroppen gennem huden, og forskellige lag af huden reflekterer og absorberer disse stråler på forskellige måder.

Med infrarød langbølget stråling penetrationen af ​​stråler er væsentligt mindre i forhold til kortbølget stråling. Absorptionskapaciteten af ​​fugt indeholdt i hudvæv er meget høj, og huden absorberer mere end 90% af den stråling, der når kroppens overflade. De nervereceptorer, der føler varme, er placeret i det yderste lag af huden. De absorberede infrarøde stråler ophidser disse receptorer, hvilket forårsager en følelse af varme i en person.

Infrarøde stråler har både lokale og generelle effekter. Kortbølget infrarød stråling, i modsætning til langbølget infrarød stråling, kan forårsage rødme af huden på bestrålingsstedet, som refleksivt spredes 2-3 cm rundt om det bestrålede område. Årsagen til dette er, at kapillærkarrene udvider sig, og blodcirkulationen øges. Der kan snart opstå en blister på strålingsstedet, som senere bliver til en sårskorpe. Også når man bliver ramt kortbølge infrarød stråler til synsorganerne, kan der opstå grå stær.

De mulige konsekvenser af eksponering anført ovenfor kortbølget IR varmelegeme, må ikke forveksles med påvirkning langbølget IR varmelegeme. Som allerede nævnt absorberes langbølgede infrarøde stråler helt i toppen af ​​hudlaget og forårsager kun en simpel termisk effekt.

Brugen af ​​strålevarme bør ikke bringe en person i fare eller skabe et ubehageligt mikroklima i rummet.

Strålevarme kan give behagelige forhold ved lavere temperaturer. Ved brug af strålevarme er indeluften renere, fordi luftstrømmens hastighed er lavere, hvilket reducerer støvforurening. Med denne opvarmning forekommer der heller ikke støvnedbrydning, da temperaturen på den udstrålende plade af en langbølgevarmer aldrig når den temperatur, der er nødvendig for støvnedbrydning.

Jo koldere varmegiveren er, jo mere harmløs er den for den menneskelige krop, jo længere kan en person opholde sig i varmelegemets virkningsområde.

Længerevarende ophold af en person i nærheden af ​​en HØJ TEMPERATUR varmekilde (mere end 300°C) er skadeligt for menneskers sundhed.

Indvirkning af infrarød stråling på menneskers sundhed.

Hvordan den menneskelige krop udsender infrarøde stråler og absorberer dem. IR-stråler trænger ind i menneskekroppen gennem huden, og forskellige lag af huden reflekterer og absorberer disse stråler forskelligt. Langbølget stråling trænger væsentligt mindre ind i menneskekroppen sammenlignet med kortbølget stråling. Fugt i hudvævet absorberer mere end 90 % af den stråling, der når kroppens overflade. De nervereceptorer, der føler varme, er placeret i det yderste lag af huden. De absorberede infrarøde stråler ophidser disse receptorer, hvilket forårsager en følelse af varme i en person. Kortbølget infrarød stråling trænger dybt ind i kroppen og forårsager dens maksimale opvarmning. Som et resultat af denne påvirkning er der en stigning potentiel energi celler i kroppen, og ubundet vand vil forlade dem, aktiviteten af ​​specifikke cellulære strukturer øges, niveauet af immunoglobuliner stiger, aktiviteten af ​​enzymer og østrogener øges, og andre biokemiske reaktioner opstår. Dette gælder for alle typer kropsceller og blod. Imidlertid Langvarig eksponering for kortbølget infrarød stråling på den menneskelige krop er uønsket. Det er på denne ejendom, den er baseret varmebehandlingseffekt, meget udbredt i fysioterapilokaler i vores og udenlandske klinikker, og bemærk, at varigheden af ​​procedurer er begrænset. Dog dataene restriktioner gælder ikke for langbølgede infrarøde varmeapparater. Vigtig egenskab infrarød stråling– bølgelængde (frekvens) af stråling. Moderne forskning inden for bioteknologi har vist, at det er det langbølget infrarød stråling er af enestående betydning i udviklingen af ​​alle former for liv på Jorden. Af denne grund kaldes det også biogenetiske stråler eller livsstråler. Vores krop udstråler sig selv lange infrarøde bølger, men den selv har også brug for konstant fodring langbølget varme. Hvis denne stråling begynder at falde, eller der ikke er nogen konstant genopfyldning af den menneskelige krop med den, er kroppen udsat for angreb forskellige sygdomme, en person ældes hurtigt på baggrund af en generel forringelse af helbredet. Yderligere infrarød stråling normaliserer den metaboliske proces og eliminerer årsagen til sygdommen, og ikke kun dens symptomer.

Med sådan opvarmning vil du ikke have hovedpine af tilstoppethed forårsaget af overophedet luft under loftet, som når du arbejder konvektiv opvarmning, - når du hele tiden ønsker at åbne vinduet og lukke frisk luft ind (samtidig med at du slipper opvarmet luft ud).

Når de udsættes for infrarød stråling med en intensitet på 70-100 W/m2, øges aktiviteten af ​​biokemiske processer i kroppen, hvilket fører til en forbedring af en persons generelle tilstand. Der er dog standarder, og de bør følges. Der er standarder for sikker opvarmning af bolig- og industrilokaler, for varigheden af ​​medicinske og kosmetiske procedurer, for arbejde i VARME værksteder osv. Glem ikke dette. På korrekt brug infrarøde varmeapparater - der er HELT INGEN negativ påvirkning af kroppen.

Infrarød stråling, infrarøde stråler, egenskaber af infrarøde stråler, strålingsspektrum af infrarøde varmeapparater

INFRARØD STRÅLING, INFRARØDE STRÅLER, EGENSKABER AF INFRARØDE STRÅLER, STRÅLINGSSPEKTRUM AF INFRARØDE VARMERE Kaliningrad

VARMERE EGENSKABER STRÅLINGSSPEKTRUM AF VARMERE BØLGELÆNGDE LANG BØLGE MELLEMBØLGE KORTBØLGE LYS MØRKEGRÅ SKADE SUNDHEDSPÅVIRKNING PÅ MENNESKER Kaliningrad

Der er forskellige kilder til infrarød stråling. De er pt husholdningsapparater, automationssystemer, sikkerhedssystemer, og bruges også til tørring industrielle produkter. Infrarøde lyskilder, når de bruges korrekt, påvirker ikke menneskekroppen, hvorfor produkterne er meget populære.

Opdagelseshistorie

I mange århundreder har fremragende sind studeret lysets natur og virkning.

Infrarødt lys blev opdaget i begyndelsen af ​​det 19. århundrede gennem forskning af astronomen W. Herschel. Dens essens var at studere opvarmningsevnerne i forskellige solområder. Forskeren bragte et termometer til dem og overvågede stigningen i temperatur. denne proces observeret, når enheden rørte ved den røde kant. V. Herschel konkluderede, at der er en vis stråling, som ikke kan ses visuelt, men kan bestemmes ved hjælp af et termometer.

Infrarøde stråler: anvendelse

De er udbredt i menneskelivet og har fundet deres anvendelse på forskellige områder:

• Krigsførelse. Moderne missiler og sprænghoveder, der er i stand til selvstændigt at sigte mod et mål, er udstyret med, som er resultatet af brugen af ​​infrarød stråling.
• Termografi. Infrarød stråling bruges til at studere overophedede eller superkølede områder. Infrarøde billeder bruges også i astronomi til at opdage himmellegemer.
• Liv Driften, der er rettet mod opvarmning af interiørartikler og vægge, har vundet stor popularitet. De frigiver derefter varme til rummet.
• Fjernbetjening. Alle eksisterende fjernbetjeninger til TV, ovne, klimaanlæg mv. udstyret med infrarøde stråler.
• I medicin bruges infrarøde stråler til at behandle og forebygge forskellige sygdomme.

Lad os se på, hvor disse elementer bruges.

Infrarøde gasbrændere

En infrarød brænder bruges til at opvarme forskellige rum.

Først blev det brugt til drivhuse, garager (dvs. ikke-beboende lokaler). Imidlertid moderne teknologier tilladt at bruge det selv i lejligheder. Populært kaldes en sådan brænder en sol-enhed, siden den blev tændt arbejdsflade udstyr ligner sollys. Over tid blev sådanne enheder udskiftet oliefyr og konvektorer.

Hovedtræk

En infrarød brænder adskiller sig fra andre enheder i sin opvarmningsmetode. Varme overføres gennem midler, der ikke er mærkbare for mennesker. Denne funktion gør det muligt for varme at trænge ikke kun ind i luften, men også ind i interiøret, som efterfølgende også øger temperaturen i rummet. Den infrarøde emitter udtørrer ikke luften, fordi strålerne primært er rettet mod indvendige genstande og vægge. I fremtiden vil varme blive overført fra vægge eller genstande direkte til rummet i rummet, og processen sker på få minutter.

Positive sider

Den største fordel ved sådanne enheder er hurtig og nem opvarmning af rummet. For eksempel at varme kølerum til en temperatur på +24ºС, vil det tage 20 minutter. Under processen er der ingen luftbevægelse, hvilket bidrager til dannelsen af ​​støv og store forurenende stoffer. Derfor installeres en infrarød emitter indendørs af de mennesker, der har allergi.

Derudover forårsager infrarøde stråler, når de rammer en overflade med støv, den ikke brænder, og som følge heraf er der ingen lugt af brændt støv. Kvaliteten af ​​opvarmning og enhedens holdbarhed afhænger af varmeelementet. Sådanne enheder bruger en keramisk type.

Pris

Prisen på sådanne enheder er ret lav og tilgængelig for alle segmenter af befolkningen. For eksempel koster en gasbrænder fra 800 rubler. En hel komfur kan købes for 4.000 rubler.

Sauna

Hvad er en infrarød kabine? Dette er et specielt rum, der er bygget af naturlige træsorter (for eksempel cedertræ). Infrarøde emittere er installeret i det, der virker på træet.

Under opvarmning frigives phytoncider - nyttige komponenter, der forhindrer udvikling eller fremkomst af svampe og bakterier.

Sådan en infrarød kabine kaldes populært for en sauna. Lufttemperaturen inde i rummet når 45ºС, så det er ret behageligt at være i det. Denne temperatur gør det muligt for menneskekroppen at blive varmet jævnt og dybt op. Derfor påvirker varme ikke det kardiovaskulære system. Under proceduren fjernes akkumulerede toksiner og affald, metabolismen i kroppen accelereres (på grund af den hurtige bevægelse af blod), og væv beriges også med ilt. Det er dog ikke hovedtræk ved en infrarød sauna at svede. Det har til formål at forbedre trivslen.

Indvirkning på mennesker

Sådanne lokaler har en gavnlig effekt på den menneskelige krop. Under proceduren varmes alle muskler, væv og knogler op. Accelererende blodcirkulation påvirker stofskiftet, som hjælper med at mætte muskler og væv med ilt. Derudover besøges den infrarøde kabine for at forebygge forskellige sygdomme. De fleste mennesker efterlader kun positive anmeldelser.

Negative virkninger af infrarød stråling

Kilder til infrarød stråling kan forårsage ikke kun positive virkninger på kroppen, men også forårsage skade på den.

Ved langvarig eksponering for stråler udvider kapillærerne sig, hvilket fører til rødme eller forbrændinger. Kilder til infrarød stråling forårsager særlig skade på synsorganerne - dette er dannelsen af ​​grå stær. I nogle tilfælde oplever en person anfald.

Korte stråler påvirker den menneskelige krop, hvilket forårsager en forringelse af hjernens temperatur med flere grader: mørkere øjne, svimmelhed, kvalme. En yderligere temperaturstigning kan føre til dannelse af meningitis.

Forringelse eller forbedring af tilstanden opstår på grund af intensiteten af ​​det elektromagnetiske felt. Det er kendetegnet ved temperatur og afstand til kilden til termisk energistråling.

Lange bølger af infrarød stråling spiller en særlig rolle i forskellige livsprocesser. Korte har en større effekt på den menneskelige krop.

Hvordan forebygger man de skadelige virkninger af infrarøde stråler?

Som tidligere nævnt har kortvarig termisk stråling en negativ effekt på den menneskelige krop. Lad os se på eksempler, hvor IR-stråling er farlig.

I dag kan infrarøde varmeapparater, der udsender temperaturer over 100ºC, være sundhedsskadelige. Blandt dem er følgende:

• Industrielt udstyr, der udsender strålingsenergi. For at forhindre negative påvirkninger bør der anvendes særligt tøj og varmebeskyttende elementer, ligesom der bør træffes forebyggende foranstaltninger blandt arbejdende personale.
• Infrarød enhed. Den mest berømte varmelegeme er komfuret. Den er dog for længst gået ud af brug. I stigende grad bliver elektriske infrarøde varmeapparater brugt i lejligheder, landejendomme og hytter. Dens design inkluderer et varmeelement (i form af en spiral), som er beskyttet af en speciel varmeisolerende materiale. Sådan udsættelse for stråler skader ikke den menneskelige krop. Luften i den opvarmede zone tørres ikke. Du kan varme rummet op på 30 minutter. Først opvarmer infrarød stråling genstande, og derefter opvarmer de hele lejligheden.

Infrarød stråling er meget udbredt inden for forskellige områder, fra industri til medicin.

De skal dog håndteres med varsomhed, da strålerne kan have en negativ effekt på mennesker. Det hele afhænger af bølgelængden og afstanden til varmeapparatet.

Så vi fandt ud af, hvilke kilder til infrarød stråling der findes.

Infrarøde stråler er elektromagnetiske bølger i det usynlige område af det elektromagnetiske spektrum, som begynder bag synligt rødt lys og slutter før mikrobølgestråling mellem frekvenserne 1012 og 5∙1014 Hz (eller i bølgelængdeområdet 1-750 nm). Navnet kommer fra det latinske ord infra og betyder "under rødt".

Anvendelsen af ​​infrarøde stråler er varieret. De bruges til at afbilde objekter i mørke eller røg, opvarmning af saunaer og opvarmning af flyvinger til afisning, kortdistancekommunikation og spektroskopisk analyse af organiske forbindelser.

Åbning

Infrarøde stråler blev opdaget i 1800 af den tyskfødte britiske musiker og amatørastronom William Herschel. Ved hjælp af et prisme opdelte han sollys i dets bestanddele, og ved hjælp af et termometer registrerede han en temperaturstigning ud over den røde del af spektret.

IR-stråling og varme

Infrarød stråling kaldes ofte termisk stråling. Det skal dog bemærkes, at dette kun er en konsekvens af det. Varme er et mål for den translationelle energi (bevægelsesenergi) af atomer og molekyler i et stof. "Temperatur"-sensorer måler faktisk ikke varme, men kun forskelle i IR-emissioner fra forskellige objekter.

Mange fysiklærere tilskriver traditionelt al Solens termiske stråling til infrarøde stråler. Men sådan er det ikke. Synligt sollys leverer 50 % af al varme, og elektromagnetiske bølger af enhver frekvens med tilstrækkelig intensitet kan forårsage opvarmning. Det er dog rimeligt at sige, at genstande ved stuetemperatur producerer varme primært i det mellem-infrarøde område.

IR-stråling absorberes og udsendes af rotationer og vibrationer af kemisk bundne atomer eller grupper af atomer og derfor af mange typer materialer. For eksempel gennemsigtigt for synligt lys vinduesglas Absorberer IR-stråling. Infrarøde stråler absorberes stort set af vand og atmosfæren. Selvom de er usynlige for øjet, kan de mærkes på huden.

Jorden som kilde til infrarød stråling

Vores planets overflade og skyer absorberer solenergi, hvoraf det meste frigives til atmosfæren i form af infrarød stråling. Visse stoffer i det, hovedsageligt damp og vanddråber, samt metan, kuldioxid, nitrogenoxid, chlorfluorcarboner og svovlhexafluorid, absorberes i det infrarøde område af spektret og genudsendes i alle retninger, inklusive til Jorden. Derfor pga drivhuseffekt Jordens atmosfære og overflade er meget varmere, end hvis stoffer, der absorberer infrarøde stråler, var fraværende i luften.

Denne stråling spiller en vigtig rolle i varmeoverførslen og er en integreret del af den såkaldte drivhuseffekt. På globalt plan strækker påvirkningen af ​​infrarøde stråler sig til Jordens strålingsbalance og påvirker næsten al biosfæreaktivitet. Næsten alle objekter på vores planets overflade udsender elektromagnetisk stråling hovedsageligt i denne del af spektret.

IR-regioner

Det infrarøde område er ofte opdelt i smallere dele af spektret. Tysk Institut DIN-standarder har defineret følgende bølgelængdeområder for infrarøde stråler:

• nær (0,75-1,4 µm), almindeligvis brugt i fiberoptisk kommunikation;
• kortbølget (1,4-3 mikron), hvorfra absorptionen af ​​IR-stråling fra vand stiger betydeligt;
• mellembølge, også kaldet mellemliggende (3-8 mikron);
• langbølget (8-15 mikron);
• lang rækkevidde (15-1000 µm).

Denne klassifikationsordning er dog ikke universelt brugt. For eksempel rapporterer nogle undersøgelser følgende intervaller: nær (0,75-5 µm), medium (5-30 µm) og lang (30-1000 µm). Bølgelængder, der bruges i telekommunikation, er klassificeret i separate bånd på grund af begrænsninger af detektorer, forstærkere og kilder.

Det generelle notationssystem er begrundet i menneskelige reaktioner på infrarøde stråler. Det nær-infrarøde område er tættest på den bølgelængde, der er synlig for det menneskelige øje. Midt- og fjern-IR-stråling bevæger sig gradvist væk fra den synlige del af spektret. Andre definitioner følger forskellige fysiske mekanismer (såsom emissionstoppe og vandabsorption), og de nyeste er baseret på følsomheden af ​​de anvendte detektorer. For eksempel er konventionelle siliciumsensorer følsomme i området omkring 1050 nm, og indiumgalliumarsenid er følsomt i området fra 950 nm til 1700 og 2200 nm.

Der er ingen klar grænse mellem infrarødt og synligt lys. Det menneskelige øje er meget mindre følsomt over for rødt lys over 700 nm, men intenst lys (fra laseren) kan ses ned til omkring 780 nm. Begyndelsen af ​​det infrarøde område bestemmes kl forskellige standarder på forskellige måder - et sted mellem disse betydninger. Typisk er dette 750 nm. Derfor er synlige infrarøde stråler mulige i området 750-780 nm.

Symboler i kommunikationssystemer

Nær-infrarød optisk kommunikation er teknisk opdelt i en række frekvensbånd. Dette skyldes forskellige lyskilder, absorberende og transmitterende materialer (fibre) og detektorer. Disse omfatter:

• O-bånd 1.260-1.360 nm.
• E-bånd 1.360-1.460 nm.
• S-bånd 1.460-1.530 nm.
• C-bånd 1.530-1.565 nm.
• L-bånd 1,565-1,625 nm.
• U-bånd 1.625-1.675 nm.

Termografi

Termografi, eller termisk billeddannelse, er en type infrarødt billede af objekter. Da alle legemer udsender infrarød stråling, og intensiteten af ​​stråling stiger med temperaturen, kan specialiserede kameraer med infrarøde sensorer bruges til at registrere den og tage billeder. I tilfælde af meget varme genstande i det nær-infrarøde eller synlige område kaldes denne metode pyrometri.

Termografi er uafhængig af synligt lys. Derfor kan man "se" miljø selv i mørket. Især varme genstande, herunder mennesker og varmblodede dyr, skiller sig godt ud mod en køligere baggrund. Infrarød landskabsfotografering forbedrer visningen af ​​objekter afhængigt af deres varmeoverførsel: blå himmel og vandet virker næsten sort, og grønt løv og huden fremstår lyst.

Historisk set har termografi været meget brugt af militær- og sikkerhedstjenester. Derudover har den mange andre anvendelsesmuligheder. For eksempel bruger brandmænd det til at se gennem røg, finde mennesker og lokalisere hot spots under en brand. Termografi kan afsløre unormal vævsvækst og defekter i elektroniske systemer og kredsløb på grund af deres øgede varmeudvikling. Elektrikere, der vedligeholder elledninger, kan opdage overophedningsforbindelser og dele, der indikerer et problem og eliminere den potentielle fare. Når isoleringen svigter, kan bygningsprofessionelle se varmelækager og forbedre effektiviteten af ​​køle- eller varmesystemer. I nogle avancerede biler er der installeret termiske kameraer for at hjælpe føreren. Termografisk billeddannelse kan overvåge flere fysiologiske reaktioner hos mennesker og varmblodede dyr.

Udseendet og betjeningsmetoden for et moderne termografisk kamera er ikke anderledes end et konventionelt videokamera. Evnen til at se i det infrarøde spektrum er så nyttig en funktion, at muligheden for at optage billeder ofte er valgfri, og et optagemodul er ikke altid tilgængeligt.

Andre billeder

Ved IR-fotografering optages det nær-infrarøde område ved hjælp af specielle filtre. Digitale kameraer, som regel blokerer IR-stråling. Men billige kameraer, der ikke har passende filtre, kan "se" i det nær-infrarøde område. På samme tid som regel usynligt lys ser lys hvid ud. Dette er især bemærkelsesværdigt, når du optager i nærheden af ​​oplyste infrarøde objekter (f.eks. en lampe), hvor den resulterende interferens gør billedet falmet.

Også værd at nævne er T-beam imaging, som er billeddannelse i langt terahertz-området. Manglen på lyse kilder gør sådanne billeder teknisk mere udfordrende end de fleste andre IR-billedteknikker.

LED'er og lasere

Kunstige kilder til infrarød stråling omfatter, ud over varme genstande, LED'er og lasere. Førstnævnte er små, billige optoelektroniske enheder lavet af halvledermaterialer såsom galliumarsenid. De bruges som opto-isolatorer og som lyskilder i nogle fiberoptiske kommunikationssystemer. Højeffekt optisk pumpede IR-lasere fungerer på basis af kuldioxid og kulilte. De bruges til at igangsætte og modificere kemiske reaktioner og adskille isotoper. Derudover bruges de i lidar-systemer til at bestemme afstanden til et objekt. Infrarøde strålingskilder bruges også i afstandsmålere til automatiske selvfokuserende kameraer, tyverialarm og optiske nattesynsenheder.

IR-modtagere

IR-detektionsinstrumenter omfatter temperaturfølsomme enheder såsom termoelementdetektorer, bolometre (hvoraf nogle er afkølet til temperaturer tæt på det absolutte nulpunkt for at reducere interferens fra selve detektoren), fotovoltaiske celler og fotoledere. Sidstnævnte er lavet af halvledermaterialer (for eksempel silicium og blysulfid), elektrisk ledningsevne som øges, når de udsættes for infrarøde stråler.

Opvarmning

Infrarød stråling bruges til opvarmning - for eksempel til at opvarme saunaer og fjerne is fra flyvinger. Det bliver også i stigende grad brugt til at smelte asfalt, når man lægger nye veje eller reparerer beskadigede områder. IR-stråling kan bruges til madlavning og opvarmning af mad.

Forbindelse

Infrarøde bølgelængder bruges til at transmittere data over korte afstande, såsom mellem computerudstyr og personlige digitale assistenter. Disse enheder overholder typisk IrDA-standarder.

IR kommunikation bruges typisk indendørs i områder med stor tæthed befolkning. Dette er den mest almindelige måde fjernbetjening enheder. Egenskaberne af infrarøde stråler tillader dem ikke at trænge ind i vægge, og derfor interagerer de ikke med udstyr i tilstødende rum. Derudover bruges IR-lasere som lyskilder i fiberoptiske kommunikationssystemer.

Spektroskopi

Infrarød strålingsspektroskopi er en teknologi, der bruges til at bestemme strukturer og sammensætninger af (hovedsageligt) organiske forbindelser ved at studere transmissionen af ​​infrarød stråling gennem prøver. Det er baseret på stoffers egenskaber til at absorbere visse frekvenser, som afhænger af strækningen og bøjningen inde i prøvens molekyler.

De infrarøde absorptions- og emissionskarakteristika for molekyler og materialer giver vigtig information om størrelsen, formen og den kemiske binding af molekyler, atomer og ioner i faste stoffer. Rotations- og vibrationsenergierne er kvantificeret i alle systemer. IR-stråling af energi hν udsendt eller absorberet af et givet molekyle eller stof er et mål for forskellen i visse indre energitilstande. De er til gengæld bestemt af atomvægt og molekylære bindinger. Af denne grund er infrarød spektroskopi et kraftfuldt værktøj til at bestemme den indre struktur af molekyler og stoffer eller, når sådanne oplysninger allerede er kendt og opstillet, deres mængder. IR-spektroskopi-teknikker bruges ofte til at bestemme sammensætningen og derfor oprindelsen og alderen af ​​arkæologiske prøver, samt til at opdage forfalskninger af kunstværker og andre genstande, der, når de undersøges i synligt lys, ligner originalerne.

Fordelene og skaderne ved infrarøde stråler

Langbølget infrarød stråling bruges i medicin til følgende formål:

• normalisering blodtryk ved at stimulere blodcirkulationen;
• rensning af kroppen for tungmetalsalte og toksiner;
• forbedrer blodcirkulationen i hjernen og hukommelsen;
• normalisering af hormonelle niveauer;
• opretholdelse af vand-saltbalance;
• begrænse spredningen af ​​svampe og mikrober;
• smertelindring;
• lindring af betændelse;
• styrkelse af immunsystemet.

Samtidig kan IR-stråling være skadelig ved akutte purulente sygdomme, blødninger, akut inflammation, blodsygdomme og ondartede tumorer. Ukontrolleret langvarig eksponering fører til rødme på huden, forbrændinger, dermatitis og hedeslag. Kortbølgede infrarøde stråler er farlige for øjnene - fotofobi, grå stær og synsnedsættelse kan udvikle sig. Derfor bør der kun anvendes langbølgede strålingskilder til opvarmning.

Hver dag udsættes en person for infrarød stråling, og dens naturlige kilde er solen. Glødeelementer og forskellige elektriske varmeapparater er klassificeret som unaturlige derivater. Denne stråling bruges i varmesystemer, infrarøde lamper, varmeapparater, fjernbetjeninger til tv og medicinsk udstyr. Derfor er det altid nødvendigt at kende fordelene og skaderne ved infrarød stråling for mennesker.

Infrarød stråling: hvad er det?

I 1800 opdagede en engelsk fysiker infrarød varme ved at opdele sollys i et spektrum ved hjælp af et prisme. William Herschel anvendte et termometer på hver farve, indtil han bemærkede en stigning i temperaturen, da farven skiftede fra violet til rød. Således blev området for sansning af varme åbnet, men det er ikke synligt for det menneskelige øje. Stråling er kendetegnet ved to hovedparametre: frekvens (intensitet) og strålelængde. Samtidig er bølgelængden opdelt i tre typer: nær (fra 0,75 til 1,5 mikron), medium (fra 1,5 til 5,6 mikron), langt (fra 5,6 til 100 mikron).

Det er langbølget energi, der har positive egenskaber, svarende til den naturlige stråling fra menneskekroppen med den længste bølgelængde på 9,6 mikron. Derfor opfatter kroppen enhver ekstern påvirkning som "indfødt". Det bedste eksempel på infrarød stråling er solens varme. En sådan stråle har den forskel, at den opvarmer objektet, og ikke rummet omkring det. Infrarød stråling er en mulighed for varmefordeling.

Fordele ved infrarød stråling

Enheder, der bruger langbølget termisk stråling, udsættes for to forskellige veje på den menneskelige krop. Den første metode har en styrkende egenskab, øger beskyttende funktioner og forhindrer tidlig aldring. Denne type giver dig mulighed for at klare forskellige sygdomme, hvilket øger kroppens naturlige forsvar mod sygdomme. Det er en behandlingsform, der er sundhedsbaseret og er velegnet til brug i hjemmet og i medicinske omgivelser.

Den anden type påvirkning af infrarøde stråler er den direkte behandling af sygdomme og generelle lidelser. Hver dag står en person over for sundhedsrelaterede lidelser. Derfor har lange emittere terapeutiske egenskaber. Mange medicinske institutioner i Amerika, Canada, Japan, CIS-lande og Europa bruger sådan stråling. Bølgerne er i stand til at trænge dybt ind i kroppen og varmer de indre organer og skeletsystemet op. Disse effekter hjælper med at forbedre blodcirkulationen og fremskynde strømmen af ​​væsker i kroppen.

Øget blodcirkulation har en gavnlig effekt på menneskets stofskifte, væv er mættet med ilt, og muskelsystemet modtager næring. Mange sygdomme kan elimineres ved regelmæssig udsættelse for stråling, der trænger dybt ind i menneskekroppen. Denne bølgelængde vil lindre sådanne lidelser som:

• højt eller lavt blodtryk;
• smerter i ryggen;
• overvægt, fedme;
• sygdomme i det kardiovaskulære system;
• depression, stress;
• lidelser i fordøjelseskanalen;
• arthritis, reumatisme, neuralgi;
• artrose, ledbetændelse, kramper;
• utilpashed, svaghed, udmattelse;
• bronkitis, astma, lungebetændelse;
• søvnforstyrrelser, søvnløshed;
• muskel- og lændesmerter;
• problemer med blodforsyningen, blodcirkulationen;
• otorhinolaryngologiske sygdomme uden purulente aflejringer;
• hudsygdomme, forbrændinger, cellulite;
• Nyresvigt;
• forkølelse og virussygdomme;
• nedsat beskyttende funktion af kroppen;
• forgiftning;
• akut blærebetændelse og prostatitis;
• cholecystitis uden stendannelse, gastroduodenitis.

Den positive effekt af stråling er baseret på, at når bølgen rammer huden, virker den på nerveenderne, og der opstår en følelse af varme. Over 90% af strålingen ødelægges af fugt i det øverste lag af huden; det forårsager ikke andet end en stigning i kropstemperaturen. Eksponeringsspektret, hvis længde er 9,6 mikron, er absolut sikkert for mennesker.

Historier fra vores læsere

Vladimir
61 år gammel

Strålingen stimulerer blodcirkulationen, normaliserer blodtrykket og metaboliske processer. Ved at tilføre hjernevævet ilt mindskes risikoen for svimmelhed og hukommelsen forbedres. En infrarød stråle kan fjerne tungmetalsalte, kolesterol og toksiner. Under behandlingen øges patientens immunitet, hormonelle niveauer normaliseres, og vand-saltbalancen genoprettes. Bølger reducerer virkningen af ​​forskellige giftige kemikalier, har antiinflammatoriske egenskaber og undertrykker dannelsen af ​​svampe, herunder skimmelsvamp.

Anvendelser af infrarød stråling

Infrarød energi bruges på forskellige områder, hvilket påvirker mennesker positivt:

1. Termografi. Ved hjælp af infrarød stråling bestemmes temperaturen på objekter, der befinder sig på afstand. Varmebølger bruges hovedsageligt i militære og industrielle applikationer. Opvarmede genstande med en sådan enhed kan ses uden belysning.
2. Opvarmning. Infrarøde stråler bidrager til en stigning i temperaturen, hvilket har en gavnlig effekt på menneskers sundhed. Ud over at være nyttige infrarøde saunaer bruges de til svejsning, udglødning af plastikgenstande og hærdning af overflader inden for det industrielle og medicinske område.
3. Sporing. Denne metode til at bruge termisk energi er at passivt styre missiler. Disse flyvende elementer har en mekanisme indeni dem kaldet en "varmesøger". Biler, fly og andre køretøjer, såvel som mennesker, udsender varme for at hjælpe raketter med at finde den rigtige retning at flyve.
4. Meteorologi. Stråling hjælper satellitter med at bestemme afstanden, hvor skyerne er placeret, bestemmer deres temperatur og type. Varme skyer viser sig grå, og kolde er hvide. Data studeres uden interferens både dag og nat. Jordens varme plan vil blive vist i gråt eller sort.
5. Astronomi. Astronomer er udstyret med unikke instrumenter - infrarøde teleskoper, som giver dem mulighed for at observere forskellige objekter på himlen. Takket være dem er forskere i stand til at finde protostjerner, før de begynder at udsende lys, der er synligt for det menneskelige øje. Et sådant teleskop vil let identificere kolde objekter, men planeter kan ikke ses i det infrarøde spektrum, der ses på grund af det dæmpende lys fra stjernerne. Enheden bruges også til at observere galaktiske kerner, der er skjult af gas og støv.
6. Kunst. Reflektogrammer, der arbejder på basis af infrarød stråling, hjælper specialister på dette område med at undersøge de nederste lag af et objekt eller en kunstners skitser mere detaljeret. Denne metode giver dig mulighed for at sammenligne tegningerne af tegningen og dens synlige del for at bestemme ægtheden af ​​maleriet, og om det blev restaureret. Tidligere var enheden tilpasset til at studere gamle skriftlige dokumenter og lave blæk.

Dette er kun de grundlæggende metoder til at bruge termisk energi i videnskaben, men nyt udstyr, der fungerer på basis af det, dukker op hvert år.

Skader fra infrarød stråling

Infrarødt lys bringer ikke kun en positiv effekt på den menneskelige krop, det er værd at huske den skade, det kan forårsage, hvis ikke korrekt brug og være farlige for andre. Det er IR-områderne med en kort bølgelængde, der påvirker negativt. Den dårlige effekt af infrarød stråling på den menneskelige krop viser sig i form af betændelse i de nederste lag af huden, udvidede kapillærer og blærer.

Brugen af ​​infrarøde stråler bør straks opgives i tilfælde af følgende sygdomme og symptomer:

• sygdomme i kredsløbssystemet, blødning;
• kronisk eller akut form for purulente processer;
• graviditet og amning;
• ondartede tumorer;
• lunge- og hjertesvigt;
• akut betændelse;
• epilepsi;
• Ved længere tids udsættelse for infrarød stråling øges risikoen for at udvikle fotofobi, grå stær og andre øjensygdomme.

Stærk eksponering for infrarød stråling fører til rødme af huden og forbrændinger. Arbejdere i den metallurgiske industri udvikler nogle gange hedeslag og dermatitis. Jo kortere brugerens afstand fra varmeelementet, jo mindre tid skal han bruge i nærheden af ​​enheden. Overophedning af hjernevæv med én grad og hedeslag er ledsaget af symptomer som kvalme, svimmelhed, takykardi og mørkere øjne. Når temperaturen stiger med to grader eller mere, er der risiko for at udvikle meningitis.

Hvis der opstår hedeslag under påvirkning af infrarød stråling, skal du straks placere offeret i et køligt rum og fjerne alt tøj, der begrænser eller begrænser bevægelsen. Bandager gennemvædet i koldt vand eller isposer påføres brystet, nakken, lysken, panden, rygsøjlen og armhulerne.

Hvis du ikke har en ispose, kan du bruge et hvilket som helst stof eller tøj til dette formål. Kompresser laves kun med meget koldt vand, periodisk fugter bandagerne i det.

Hvis det er muligt, er personen helt pakket ind i et koldt lagen. Derudover kan du blæse en strøm af kold luft ind på patienten ved hjælp af en ventilator. At drikke masser af koldt vand vil hjælpe med at lindre ofrets tilstand. På alvorlige tilfælde eksponering kræver, at man tilkalder en ambulance og udfører kunstigt åndedræt.

Sådan undgår du de skadelige virkninger af IR-bølger

For at beskytte dig selv mod de negative virkninger af hedebølger skal du følge nogle regler:

1. Hvis arbejdet er direkte relateret til højtemperaturvarmere, så Brug af beskyttelsestøj er påkrævet for at beskytte krop og øjne.
2. Husvarmere med åben varmeelementer. Du bør ikke være tæt på dem, og det er bedre at reducere tiden for deres indflydelse til et minimum.
3. Lokalerne bør indeholde anordninger, der har mindst indflydelse på mennesker og deres helbred.
4. Bliv ikke i solen i lange perioder. Hvis dette ikke kan ændres, skal du konstant bære en hat og tøj, der dækker åbne områder af kroppen. Det gælder især børn, som ikke altid kan registrere en stigning i kropstemperaturen.

Ved at følge disse regler vil en person være i stand til at beskytte sig mod ubehagelige konsekvenser overdreven termisk påvirkning. Infrarøde stråler kan forårsage både skade og gavn, når de bruges på bestemte måder.

Behandlingsmetoder

Infrarød terapi er opdelt i to typer: lokal og generel. I den første type er der en lokal effekt på et bestemt område, og i generel behandling behandler bølgerne hele menneskekroppen. Proceduren udføres to gange om dagen i 15-30 minutter. Behandlingsforløbet spænder fra 5 til 20 sessioner. Det er bydende nødvendigt at bære beskyttelsesudstyr ved bestråling. Der bruges papbetræk eller specielle glas til øjnene. Efter proceduren vises rødme med slørede grænser på huden, som forsvinder efter en time efter eksponering for strålerne. Infrarød stråling er højt værdsat i medicin.

Høj strålingsintensitet kan skade helbredet, så du skal følge alle kontraindikationer.

Termisk energi ledsager en person hver dag i hverdagen. Infrarød stråling bringer ikke kun fordele, men også skade. Derfor er det nødvendigt at behandle infrarødt lys med forsigtighed. Enheder, der udsender disse bølger, skal bruges sikkert. Mange mennesker ved ikke, om termisk eksponering er skadelig, men med den korrekte brug af enheder er det muligt at forbedre en persons helbred og slippe af med visse sygdomme.

Infrarød bølgelængde

En masse upålidelige (og nogle gange direkte falske) informationer bliver distribueret på internettet om indtrængen af ​​infrarød stråling i den menneskelige krop. Typisk formidles sådanne oplysninger af sælgere af hytter med kulstof (film) varmelegemer, der opfinder forskellige pseudovidenskabelige termer: "resonansabsorption", "Stråler af liv" osv. For at afklare dette problem giver vi en beskrivelse af interaktionen mellem infrarød stråling og levende væv baseret på videnskabelig litteratur, der er accepteret i hele verden.

Interaktion af IR-stråling med levende væv

Det infrarøde område af spektret er ifølge den internationale klassifikation opdelt i nær IR-A (fra 0,76 til 1,5 mikron), mellem IR-B (1,5 - 3 mikron) og fjern IR-C (over 3 mikron).

Fra menneskets fysiologi er nær-infrarøde stråler i området og i de proportioner, hvor vi normalt modtager dem fra Solen gennem atmosfæren, ikke kun nyttige, men også nødvendige. Nær-infrarøde stråler (op til 1,5 mikron) absorberes dybt ind i huden, mens infrarøde stråler med en længere bølgelængde absorberes ved deres overflade.

Faktisk er huden gennemsigtig for infrarød stråling med en bølgelængde på op til 1,5 mikron. Så bliver det relativt uigennemsigtigt og er karakteriseret ved et ret komplekst absorptionsspektrum. Huden skal betragtes som et kompleks bestående af epidermis, hvis gennemsigtighed kan variere afhængigt af tilstanden, pigmenter, intercellulært væv, subkutant fedt osv. Med stor hygroskopicitet og rig på blodkar er hudkomplekset en fysiologisk skærm, hvis gennemsigtighed for infrarøde stråler afhænger af bølgelængden. Det bør antages, at for infrarøde stråler med en bølgelængde på mere end 5 mikron er huden fuldstændig uigennemsigtig.

Under hensyntagen til en persons fysiologiske egenskaber opdeler terapeuter det infrarøde område i 3 kategorier:

bølgelængde mere end 5 mikron - stråling absorberet på overfladen af ​​huden;

bølgelængde 1,5 ÷ 5 µm - stråling absorberet af hudens epidermis og bindevævslag;

bølgelængde 0,76 ÷ 1,5 µm - stråling trænger dybt ind i huden;

Når det er nødvendigt at påvirke overfladen af ​​huden, slimhinden og det vaskulære system, anvendes lange bølgelængdeområder. Til påvirkninger i dybden, for eksempel på lymfesystemet eller muskelvæv, anvendes infrarød stråling med en bølgelængde på 0,76-1,5 mikron. Den energi, som huden absorberer, omdannes til varme. Den tolerable hudtemperatur er 43,8°C for det kortbølgede strålingsområde og når 45,5°C for det langbølgede strålingsområde, hvilket indikerer de forskellige effekter af disse to strålingsområder.

Den menneskelige krop, som enhver opvarmet krop, udsender infrarød stråling. Ethvert biologisk objekt (især en person) er et komplekst system af forskellige molekyler, der har deres egne strålingsspektre, så den samlede stråling af en person vil afvige væsentligt fra strålingen fra et helt sort legeme ved samme temperatur. Denne emission sker i området mellem 2 og 14 µm med et maksimum på 6 µm.

Vigtig! For effektiv og volumetrisk opvarmning af den menneskelige krop er det nødvendigt at bestråle den med infrarød stråling med en bølgelængde i området 0,76 - 3 mikron, kun i dette tilfælde vil den maksimale penetration af IR-stråling blive observeret. Infrarøde bølger med en bølgelængde på mere end 5 mikron trænger ikke ind i menneskekroppen, men absorberes af de øverste lag af huden.

For rigtige biologiske objekter, Kirchhoffs lov ikke henrettet, dvs. absorptionsspektre og emissionsspektre er forskellige. De følgende grafer viser absorptionsspektrene for vand og menneskeligt organvæv afhængigt af bølgelængden. Bemærk at stoffet menneskelige legeme består af 98% vand, og dette faktum forklarer ligheden mellem absorptionsegenskaber.

Vi præsenterer specifikt flere grafer fra forskellige primære kilder for at udelukke enhver spekulation om emnet absorption af IR-stråling. Som set af disse grafer observeres den største penetration i området fra 0,7 til 3 µm, og dette område kaldes det "terapeutiske gennemsigtighedsvindue". Kun stråling fra dette område kan trænge ned til en dybde på 4 cm. Ved andre bølgelængder absorberes infrarød stråling af de øverste lag af huden og kan ikke trænge dybt ind i menneskekroppen.

Tidsplan	Kilde
	"LASERTERAPI PRAKTISK ANVENDELSE AF LAVREAKTIVT NIVEAU" T. Ohshiro (1988),
	International Labour Organisation, "Encyclopedia of Occupational Safety and Health", 2. udgave, 1988
	"Biofysiske grundlag for fysioterapi", G.N. Ponomarenko, I.I. Turkovsky, Moskva, "Medicine", 2006, s. 17-18., lærebog for universiteter