Saznajte više o infracrvenom zračenju. O infracrvenom zračenju

Infracrveno svjetlo je vizualno nedostupno ljudskom vidu. U međuvremenu, duge infracrvene talase ljudsko telo doživljava kao toplotu. Infracrveno svjetlo ima neka svojstva vidljive svjetlosti. Zračenje ovog oblika podložno je fokusiranju, reflektira se i polarizira. Teoretski, IR svjetlost se više tumači kao infracrveno zračenje (IR). Svemirski IR zauzima spektralni opseg elektromagnetnog zračenja 700 nm - 1 mm. IR talasi su duži od vidljive svetlosti i kraći od radio talasa. U skladu s tim, IR frekvencije su veće od frekvencija mikrovalova i niže od frekvencija vidljive svjetlosti. IR frekvencija je ograničena na opseg od 300 GHz - 400 THz.

Infracrvene talase otkrio je britanski astronom William Herschel. Otkriće je registrovano 1800. Koristeći staklene prizme u svojim eksperimentima, naučnik je na ovaj način istražio mogućnost podjele sunčeve svjetlosti na zasebne komponente.

Kada je William Herschel morao izmjeriti temperaturu pojedinih cvjetova, otkrio je faktor u povećanju temperature pri prolasku kroz sljedeće nizove uzastopce:

ljubičasta,
plava,
zelje,
žumanjak,
narandžasta,
crvena.

Talasni i frekvencijski opseg IC zračenja

Na osnovu talasne dužine, naučnici uslovno dele infracrveno zračenje na nekoliko spektralnih delova. Međutim, ne postoji jedinstvena definicija granica svakog pojedinačnog dijela.

Skala elektromagnetnog zračenja: 1 - radio talasi; 2 - mikrovalne pećnice; 3 - IC talasi; 4 - vidljivo svjetlo; 5 - ultraljubičasto; 6 - rendgenski zraci; 7 - gama zraci; B je opseg talasnih dužina; E - energija

Teoretski, označena su tri talasna opsega:

Near
Prosjek
Dalje

Bliski infracrveni opseg je označen talasnim dužinama blizu kraja spektra vidljive svetlosti. Približni izračunati segment talasa je ovde označen dužinom: 750 - 1300 nm (0,75 - 1,3 mikrona). Frekvencija zračenja je približno 215-400 Hz. Kratki IR domet će emitovati minimalnu toplotu.

Srednji IR opseg (srednji), pokriva talasne dužine od 1300-3000 nm (1,3 - 3 mikrona). Frekvencije se ovdje mjere u rasponu od 20-215 THz. Nivo zračene toplote je relativno nizak.

Daleki infracrveni opseg je najbliži mikrotalasnom dometu. Poravnanje: 3-1000 mikrona. Frekvencijski opseg 0,3-20 THz. Ovu grupu čine kratke talasne dužine na maksimalnom frekvencijskom intervalu. Ovdje se emituje maksimum topline.

Primena infracrvenog zračenja

IR zraci se koriste u raznim oblastima. Među najpoznatijim uređajima su termoviziri, oprema za noćno osmatranje itd. Komunikacijska i mrežna oprema IR svjetlo se koristi iu žičanim i bežičnim operacijama.

Primjer rada elektroničkog uređaja - termovizira, čiji se princip temelji na korištenju infracrvenog zračenja. A ovo je samo jedan primjer od mnogih drugih.

Daljinski upravljači su opremljeni IC komunikacijskim sistemom kratkog dometa, gdje se signal prenosi preko IR LED dioda. Primjer: uobičajeni kućni aparati - televizori, klima uređaji, plejeri. Infracrveno svetlo prenosi podatke preko sistema optičkih kablova.

Osim toga, infracrveno zračenje aktivno koristi istraživačka astronomija za proučavanje svemira. Zahvaljujući infracrvenom zračenju moguće je otkriti svemirske objekte koji su nevidljivi ljudskom oku.

Malo poznate činjenice o IC svjetlu

Ljudske oči zaista ne mogu vidjeti infracrvene zrake. Ali koža ljudskog tijela je sposobna da ih "vidi", reaguje na fotone, a ne samo na toplotno zračenje.

Površina kože zapravo djeluje kao "očna jabučica". Ako po sunčanom danu izađete napolje, zatvorite oči i ispružite dlanove prema nebu, lako ćete pronaći lokaciju sunca.

Zimi u prostoriji u kojoj je temperatura vazduha 21-22ºS, toplo obučeni (džemper, pantalone). Ljeti, u istoj prostoriji, na istoj temperaturi, ljudi se također osjećaju ugodno, ali u svjetlijoj odjeći (šorc, majica).

Lako je objasniti ovaj fenomen: uprkos istoj temperaturi vazduha, zidovi i plafon prostorije ljeti emituju više daleko IR talasa koje nosi sunčeva svetlost (FIR - Far Infrared). Stoga, ljudsko tijelo na istoj temperaturi, ljeti percipira više topline.

IR toplinu reprodukuje bilo koji živi organizam i neživi predmet. Na ekranu termovizira ovaj trenutak je više nego jasno zabilježen.

Parovi ljudi koji spavaju u istom krevetu su nehotice predajnici i prijemnici FIR talasa u odnosu jedan na drugog. Ako je osoba sama u krevetu, djeluje kao predajnik FIR valova, ali više ne prima iste valove zauzvrat.

Kada ljudi razgovaraju jedni s drugima, oni nehotice šalju i primaju FIR talasne vibracije jedni od drugih. Prijateljski (ljubavni) zagrljaji također aktiviraju prijenos FIR zračenja između ljudi.

Kako priroda percipira infracrveno svjetlo?

Ljudi ne mogu vidjeti infracrveno svjetlo, ali zmije iz porodice poskoka ili zvečarke (kao što su zvečarke) imaju senzorne "jame" koje se koriste za slikanje infracrvene svjetlosti.

Ovo svojstvo omogućava zmijama da otkriju toplokrvne životinje u potpunom mraku. Smatra se da zmije sa dvije senzorne jame imaju određenu infracrvenu percepciju dubine.

Osobine IR zmije: 1, 2 - osetljive zone senzorne šupljine; 3 - membranska šupljina; 4 - unutrašnja šupljina; 5 - MG vlakno; 6 - vanjska šupljina

Ribe uspješno koriste blisko infracrveno (NIR) svjetlo za hvatanje plijena i navigaciju u vodenim područjima. Ovaj osjećaj NIR-a pomaže ribama da se precizno snalaze u uvjetima slabog osvjetljenja, u mraku ili u mutnoj vodi.

Infracrveno zračenje igra važnu ulogu u oblikovanju vremena i klime na Zemlji, baš kao i sunčeva svjetlost. Ukupna masa sunčeve svetlosti koju apsorbuje Zemlja, u jednakoj količini IR zračenja, mora da putuje sa Zemlje nazad u svemir. U suprotnom, globalno zagrijavanje ili globalno zahlađenje je neizbježno.

Postoji očigledan razlog zašto se vazduh brzo hladi tokom sušne noći. Nizak nivo vlažnosti i odsustvo oblaka na nebu otvaraju slobodan put infracrvenom zračenju. Infracrvene zrake brže ulaze u svemir i, shodno tome, brže odvode toplinu.

Značajan dio onoga što dolazi na Zemlju je infracrvena svjetlost. Svaki prirodni organizam ili predmet ima temperaturu, što znači da oslobađa infracrvenu energiju. Čak i predmeti koji su a priori hladni (kao što su kockice leda) emituju infracrveno svjetlo.

Tehnički potencijal infracrvene zone

Tehnički potencijal IC zraka je neograničen. Puno primjera. Infracrveno praćenje (homing) se koristi u pasivnim sistemima upravljanja projektilima. U ovom slučaju se koristi elektromagnetno zračenje mete, primljeno u infracrvenom dijelu spektra.

Sistemi za praćenje cilja: 1, 4 - komora za sagorevanje; 2, 6 - relativno dugačak izduv plamena; 5 - hladni tok zaobilazeći vruću komoru; 3, 7 - dodijeljen važan IR potpis

Vremenski sateliti opremljeni skenirajućim radiometrima proizvode termalne slike, koje zatim omogućavaju analitičkim metodama za određivanje visine i vrste oblaka, izračunavanje temperature kopna i površinske vode i određivanje karakteristika površine okeana.

Infracrveno zračenje je najčešći način daljinskog upravljanja raznim uređajima. Na osnovu FIR tehnologije razvijaju se i proizvode mnogi proizvodi. Japanci su tu briljirali. Evo samo nekoliko primjera popularnih u Japanu i širom svijeta:

specijalni jastučići i grijači FIR;
FIR ploče za dugotrajno očuvanje svježine ribe i povrća;
keramički papir i keramika FIR;
FIR rukavice, jakne, autosjedalice;
frizerski FIR-fen, koji smanjuje oštećenje kose;

Infracrvena reflektografija (očuvanje umjetnosti) koristi se za proučavanje slika, pomažući da se otkriju osnovni slojevi bez uništavanja strukture. Ova tehnika pomaže da se otkriju detalji skriveni ispod crteža umjetnika.

Na taj način se utvrđuje da li je sadašnja slika originalno umjetničko djelo ili samo profesionalno izrađena kopija. Utvrđuju se i promjene vezane za restauratorske radove na umjetničkim djelima.

IR zraci: uticaj na zdravlje ljudi

Naučno je dokazano blagotvorno djelovanje sunčeve svjetlosti na zdravlje ljudi. Međutim, prekomjerno izlaganje sunčevom zračenju je potencijalno opasno. Sunčeva svjetlost sadrži ultraljubičaste zrake, čije djelovanje opeče kožu ljudskog tijela.

Infracrvene saune masovne upotrebe rasprostranjene su u Japanu i Kini. A trend razvoja ove metode liječenja se samo pojačava.

U međuvremenu, daleko infracrveno pruža sve zdravstvene prednosti prirodne sunčeve svjetlosti. Time se u potpunosti eliminišu opasni efekti sunčevog zračenja.

Primjenom tehnologije reprodukcije IR zraka, potpuna kontrola temperature (), postiže se neograničena sunčeva svjetlost. Ali ovo nisu sve poznate činjenice o prednostima infracrvenog zračenja:

Daleki infracrveni zraci jačaju kardiovaskularni sistem, stabilizuju rad srca, povećavaju minutni volumen srca, dok smanjuju dijastolni krvni pritisak.
Stimulacija kardiovaskularne funkcije dalekom infracrvenom svjetlošću je idealan način za održavanje normalnog kardiovaskularnog sistema. Postoji iskustvo američkih astronauta tokom dugog svemirskog leta.
Daleki infracrveni IR zraci sa temperaturama iznad 40°C slabe i na kraju ubijaju ćelije raka. Ovu činjenicu potvrđuju Američko udruženje za rak i Nacionalni institut za rak.
Infracrvene saune se često koriste u Japanu i Koreji (terapija hipertermije ili Waon terapija) za liječenje kardiovaskularnih bolesti, posebno kronične srčane insuficijencije i bolesti perifernih arterija.
Rezultati istraživanja objavljeni u časopisu Neuropsychiatric Disease and Treatment pokazuju infracrvene zrake kao "medicinski napredak" u liječenju traumatskih ozljeda mozga.
Smatra se da je infracrvena sauna sedam puta efikasnija u uklanjanju teških metala, holesterola, alkohola, nikotina, amonijaka, sumporne kiseline i drugih toksina iz organizma.
Konačno, FIR-terapija u Japanu i Kini došla je na vrh među efikasnim načinima lečenja astme, bronhitisa, prehlade, gripa, sinusitisa. Primjećuje se da FIR-terapija uklanja upale, otekline, začepljenja sluzokože.

Infracrveno svjetlo i vijek trajanja od 200 godina

Infracrveni (IR) zraci su elektromagnetski talasi. Ljudsko oko nije u stanju da percipira ovo zračenje, ali ga osoba percipira kao toplotnu energiju i oseća je svom kožom. Stalno smo okruženi izvorima infracrvenog zračenja koji se razlikuju po intenzitetu i talasnoj dužini.

Treba li se plašiti infracrvenih zraka, da li one štete ili koriste čovjeku i kakvo je njihovo djelovanje?

Šta je infracrveno zračenje, njegovi izvori

Kao što znate, spektar sunčevog zračenja, koji ljudsko oko percipira kao vidljivu boju, nalazi se između ljubičastih valova (najkraći - 0,38 mikrona) i crvenih (najduži - 0,76 mikrona). Osim ovih valova, postoje i elektromagnetni valovi koji ljudskom oku nisu dostupni - ultraljubičasti i infracrveni. "Ultra" znači da su ispod ili, drugim riječima, manje od ljubičastog zračenja. "Infra", respektivno, - veće ili više crvenog zračenja.

Odnosno, IR zračenje je elektromagnetski talas koji se nalazi izvan opsega crvene boje, čija je dužina veća od dužine vidljivog crvenog zračenja. Proučavajući elektromagnetno zračenje, njemački astronom William Herschel otkrio je nevidljive valove koji su uzrokovali porast temperature termometra i nazvao ih infracrvenim toplinskim zračenjem.

Najmoćniji prirodni izvor toplotnog zračenja je Sunce. Od svih zraka koje emituje sunce, 58% otpada upravo na infracrveni. Umjetni izvori su svi električni grijači koji pretvaraju električnu energiju u toplinu, kao i svi predmeti čija je temperatura iznad oznake apsolutne nule - 273°C.

Svojstva infracrvenog zračenja

IR zračenje ima istu prirodu i svojstva kao i obična svjetlost, samo veće talasne dužine. Oku vidljivi svjetlosni valovi, koji dopiru do predmeta, reflektiraju se, prelamaju na određeni način, a osoba vidi odraz predmeta u širokom rasponu boja. A infracrvene zrake, koje dospiju do objekta, on ih apsorbira, oslobađajući energiju i zagrijavajući ovaj objekt. Ne vidimo infracrveno zračenje, ali ga osećamo kao toplotu.

Drugim rečima, da Sunce ne emituje širok spektar dugotalasnih infracrvenih zraka, čovek bi video samo sunčevu svetlost, ali ne bi osetio njenu toplotu.

Teško je zamisliti život na Zemlji bez sunčeve topline.

Nešto od toga apsorbira atmosfera, a valovi koji dopiru do nas dijele se na:

Kratki - dužina leži u rasponu od 0,74 mikrona - 2,5 mikrona, a izlučuju njihovi predmeti zagrijani na temperaturu veću od 800 ° C;

Srednji - od 2,5 mikrona do 50 mikrona, grejanje t od 300 do 600o;

Dugi - najširi raspon od 50 mikrona do 2000 mikrona (2 mm), t do 300 °C.

Svojstva infracrvenog zračenja, njegove koristi i štete za ljudsko tijelo, određuju se izvorom zračenja - što je viša temperatura emitera, to su valovi intenzivniji i dublja je njihova sposobnost prodiranja, stupanj utjecaja na bilo koje živo organizmi. Istraživanja provedena na ćelijskom materijalu biljaka i životinja otkrila su niz korisnih svojstava infracrvenih zraka, koja su našla široku primjenu u medicini.

Prednosti infracrvenog zračenja za ljude, upotreba u medicini

Medicinske studije su dokazale da infracrveni zraci dugog dometa nisu samo sigurni, već i veoma korisni za ljude. Aktiviraju protok krvi i poboljšavaju metaboličke procese, inhibiraju razvoj bakterija i pospješuju brzo zacjeljivanje rana nakon kirurških intervencija. Doprinose razvoju imuniteta protiv toksičnih hemikalija i gama zračenja, stimulišu eliminaciju toksina, toksina preko znoja i urina i snižavaju holesterol.

Posebno su efikasni zraci dužine 9,6 mikrona, koji doprinose regeneraciji (oporavaku) i liječenju organa i sistema ljudskog tijela.

U narodnoj medicini od pamtivijeka se koristilo liječenje zagrijanom glinom, pijeskom ili solju - to su živopisni primjeri blagotvornog djelovanja toplinskih infracrvenih zraka na čovjeka.

Moderna medicina za liječenje brojnih bolesti naučila je koristiti korisna svojstva:

Uz pomoć infracrvenog zračenja moguće je liječiti prijelome kostiju, patološke promjene u zglobovima, ublažiti bolove u mišićima;

IR zraci imaju pozitivan učinak u liječenju paraliziranih pacijenata;

Brzo zacjeljuju rane (postoperativne i druge), ublažavaju bol;

Potičući cirkulaciju krvi, pomažu u normalizaciji krvnog tlaka;

Poboljšati cirkulaciju krvi u mozgu i pamćenje;

Uklonite soli teških metala iz tijela;

Imaju izražen antimikrobni, protuupalni i antifungalni učinak;

Ojačajte imuni sistem.

Bronhijalna astma, pneumonija, osteohondroza, artritis, urolitijaza, čirevi od proleža, čirevi, išijas, promrzline, bolesti probavnog sistema - ovo nije potpuna lista patologija za čije se liječenje koristi pozitivan učinak infracrvenog zračenja.

Zagrijavanje stambenih prostora uz pomoć uređaja za infracrveno zračenje doprinosi ionizaciji zraka, bori se protiv alergija, uništava bakterije, plijesni, poboljšava stanje kože zbog aktivacije cirkulacije krvi. Prilikom kupovine grijača, neophodno je odabrati dugovalne uređaje.

Ostale aplikacije

Svojstvo objekata da zrače toplotne talase našlo je primenu u različitim oblastima ljudske delatnosti. Na primjer, uz pomoć specijalnih termografskih kamera koje mogu uhvatiti toplinsko zračenje, bilo koji objekt se može vidjeti i prepoznati u apsolutnom mraku. Termografske kamere se široko koriste u vojsci i industriji za otkrivanje nevidljivih objekata.

U meteorologiji i astrologiji, IR zraci se koriste za određivanje udaljenosti do objekata, oblaka, temperature vodene površine itd. Infracrveni teleskopi vam omogućavaju da proučavate svemirske objekte koji su nedostupni za vid putem konvencionalnih instrumenata.

Nauka ne miruje i broj IR uređaja i njihovih primjena u stalnom je porastu.

Šteta

Osoba, kao i svako tijelo, emituje srednje i dugačke infracrvene valove, koji se nalaze u rasponu od 2,5 mikrona do 20-25 mikrona, tako da su valovi ove dužine potpuno sigurni za čovjeka. Kratki talasi su u stanju da prodru duboko u ljudska tkiva, uzrokujući zagrevanje unutrašnjih organa.

Kratkotalasno infracrveno zračenje nije samo štetno, već je i veoma opasno za ljude, posebno za vidne organe.

Solarni termalni šok, izazvan kratkim talasima, nastaje kada se mozak zagreje za samo 1C. Njegovi simptomi su:

jaka vrtoglavica;

Mučnina;

Povećan broj otkucaja srca;

Gubitak svijesti.

Metalurzi i čeličani, koji su stalno izloženi toplotnom dejstvu kratkih infracrvenih zraka, češće obolevaju od bolesti kardiovaskularnog sistema, imaju oslabljen imuni sistem i češće obolevaju od prehlade.

Kako bi se izbjeglo štetno djelovanje infracrvenog zračenja, potrebno je poduzeti mjere zaštite i ograničiti vrijeme boravka pod opasnim zracima. Ali prednosti termalnog sunčevog zračenja za život na našoj planeti su neosporne!

Postoje prirodne pojave koje su nevidljive ljudskom oku, iako osjećamo snagu njihovog djelovanja. Oni su u stanju da vrše ništa manje uticaja od vidljivih procesa. Ne možemo vidjeti infracrvene zrake, ali možemo osjetiti njihovu toplinu. Djelovanje infracrvenog zračenja je blagotvorno za žive organizme na Zemlji i igra važnu ulogu u razvoju života. Sva živa bića su pod uticajem infracrvene svetlosti.

Posebnost infracrvenog zračenja je u tome što se bez njega pojavljuju različite bolesti u ljudskom tijelu, a starenje se ubrzava. Ali u ovom slučaju, linija između koristi i štete infracrvenog zračenja za ljude je tanka. Stoga je važno znati kako ga ne prekoračiti i šta učiniti ako su infracrveni zraci doveli do negativnih posljedica.

Šta je infracrveno zračenje?

Proučavajući Sunce 1800. godine, engleski naučnik W. Herschel izmjerio je temperaturu različitih dijelova vidljivog spektra. Otkrio je da se iza zasićene crvene boje nalazi najviša tačka toplote. Tada se u nauci pojavio koncept infracrvenog zračenja (IR zračenja).

Infracrveni zraci su nevidljivi golim okom, ali ih koža oseća kao toplotu. Oni se odnose na elektromagnetno zračenje koje se nalazi između crvenog kraja vidljive svjetlosti i mikrovalne radio emisije. IR zračenje se naziva i toplotno zračenje.

Emituju ga atomi, koji imaju višak energije, i joni. Svako tijelo sa temperaturom iznad nule izvor je infracrvenog zračenja. Sunce je dobro poznati prirodni izvor infracrvenih zraka.

Talasna dužina IC zračenja ovisi o temperaturi grijanja. Najviša temperatura je za kratke talase sa visokim intenzitetom zračenja. Raspon infracrvenih zraka je širok. Podijeljen je na varijante:

kratki talasi - temperature iznad 800 stepeni Celzijusa,
srednji talasi - do 600 stepeni Celzijusa,
dugi talasi - do 300 stepeni Celzijusa.

Učinak infracrvenog zračenja na ljudski organizam određen je dužinom ovih talasa, kao i vremenskim periodom izlaganja.

Prednosti infracrvenih zraka za ljude

Dugotalasni infracrveni zraci su korisni za ljudsko zdravlje. Često se koristi u medicini, posebno u fizioterapijskim procedurama, kojima se može poboljšati cirkulacija krvi, metabolizam i neuroregulacija.

Pozitivan učinak infracrvenog zračenja na ljudski organizam je sljedeći:

poboljšava pamćenje i funkciju mozga,
normalizuje krvni pritisak,
hormonalni balans je normalizovan,
uklanjaju se soli, toksini i teški metali,
zaustavlja razmnožavanje gljivica i štetnih mikroorganizama,
uspostavlja se ravnoteža vode i soli,
dolazi do ublažavanja bola
odvija se protuupalni proces
ćelije raka su potisnute
neutraliziraju se rezultati radioaktivnog zračenja,
povećan inzulin kod dijabetičara,
distrofija je izliječena
psorijaza nestaje
imunitet je ojačan.

Zagrijavanje, koje koristi infracrvene zrake, ubija štetne bakterije i pomaže u jačanju imunološkog sistema. Jonizacija zraka štiti od alergijskih manifestacija. Dugi valovi infracrvene topline imaju smirujući učinak na umor, razdražljivost, stres, pospješuju zacjeljivanje rana i dovode do oporavka od gripe.

Šteta od infracrvenog zračenja

Unatoč korisnim svojstvima infracrvenih zraka, oni također imaju kontraindikacije. Kratki talasi su posebno opasni. Njihova šteta može se izraziti u crvenilu kože i opekotinama, toplotnom udaru i dermatitisu, pojavi konvulzija i kršenju ravnoteže vode i soli. Kratkotalasni za sluzokožu očiju. Ne samo da ga isušuje, već može izazvati i ozbiljne očne bolesti.

Kratkotalasni efekat na ljudski organizam izražava se u određenim znacima:

vrtoglavica,
mučnina,
mrak u očima
kardiopalmus,
poremećena koordinacija pokreta,
gubitak svijesti.

Takvi simptomi se javljaju ako temperatura mozga poraste čak i za jedan stepen Celzijusa. Sa porastom od dva stepena Celzijusa, javljaju se meningitis i encefalitis.

Kontraindikacije za upotrebu infracrvenih zraka su:

bolesti krvi,
krvarenje,
upalni procesi,
akutne gnojne manifestacije,
malignih tumora.

Gdje se nalazi infracrveno zračenje?

Infracrveno zračenje se koristi u različitim područjima ljudske aktivnosti. To uključuje: termografiju, astronomiju, medicinu, prehrambenu industriju i druge.

IR emiteri mogu biti različiti uređaji:

glava za navođenje u nišanskom uređaju,
uređaji za noćno osmatranje,
oprema za fizioterapiju,
sistemi grejanja,
grijalice,
uređaji za daljinsko upravljanje.

Svako zagrijano tijelo je izvor infracrvenog zračenja.

Što se tiče grijača, prilikom kupovine treba obratiti pažnju na prirodu zračenja uređaja, što je obično naznačeno u tehničkom listu. Ako spirala koja oslobađa toplinu ima termoizolacijsku zaštitu, to znači da će djelovanje njenih dugih valova pozitivno djelovati na tijelo. Ako grijaći element nije izoliran, tada uređaj emituje kratke valove koji uzrokuju zdravstvene probleme.

Bitan! Ako uređaj emituje kratkotalasno zračenje, nemojte se zadržavati dugo u njegovoj blizini i držite ga podalje od sebe.

Pomoć žrtvi toplotnog udara

Izlaganje infracrvenoj toploti može dovesti do toplotnog udara. U tom slučaju potrebno je žrtvi pružiti sljedeće mjere pomoći:

stavite na hladno mesto
bez uske odeće,
nanijeti hladno na vrat, glavu, područje srca, kičmu i ingvinalnu međicu,
umotati osobu u čaršav natopljen hladnom vodom,
uključite ventilator i usmjerite ga na zahvaćeni zrak,
često pije hladno
obaviti umjetno disanje, ako je potrebno,
pozovite hitnu pomoć.

Zaključak

Razumijevajući prirodu infracrvenih zraka, svjesni smo njihove neophodnosti za život i normalno funkcioniranje ljudskog tijela. Unatoč prednostima infracrvenog zračenja za ljude, ono također može uzrokovati nepopravljivu štetu ako djeluje u kratkotalasnom opsegu. Stoga budite oprezni kada se nađete pod uticajem infracrvenog svjetla. Razmotrite kontraindikacije koje su mu dostupne. A ako se nekome oko vas dogodi toplotni udar, pružite mu neophodnu pomoć.

INFRACRVENO ZRAČENJE (IR zračenje, IR zraci), elektromagnetno zračenje sa talasnim dužinama λ od oko 0,74 mikrona do oko 1-2 mm, odnosno zračenje koje zauzima područje spektra između crvenog kraja vidljivog zračenja i kratkotalasnog (submilimetarskog) radio zračenja. Infracrveno zračenje se odnosi na optičko zračenje, ali za razliku od vidljivog zračenja, ljudsko oko ga ne percipira. U interakciji s površinom tijela, zagrijava ih, pa se često naziva toplinskim zračenjem. Uobičajeno, oblast infracrvenog zračenja se deli na blisku (λ = 0,74-2,5 mikrona), srednju (2,5-50 mikrona) i daleku (50-2000 mikrona). Infracrveno zračenje otkrili su W. Herschel (1800) i nezavisno W. Wollaston (1802).

Infracrveni spektri mogu biti linijski (atomski spektri), kontinuirani (spektri kondenzirane materije) ili prugasti (molekularni spektri). Optička svojstva (transmisija, refleksija, refrakcija itd.) tvari u infracrvenom zračenju po pravilu se značajno razlikuju od odgovarajućih svojstava vidljivog ili ultraljubičastog zračenja. Mnoge supstance koje su prozirne za vidljivu svetlost neprozirne su za infracrveno zračenje određenih talasnih dužina, i obrnuto. Tako je sloj vode debeo nekoliko centimetara neproziran za infracrveno zračenje sa λ > 1 µm, pa se voda često koristi kao filter za zaštitu od toplote. Ploče od Ge i Si, neprozirne za vidljivo zračenje, prozirne su za infracrveno zračenje određenih talasnih dužina, crni papir je providan u dalekom infracrvenom području (takve supstance se koriste kao svetlosni filteri kada emituju infracrveno zračenje).

Reflektivnost većine metala u infracrvenom zračenju je mnogo veća nego u vidljivom zračenju i raste sa povećanjem talasne dužine (vidi Metalna optika). Dakle, refleksija Al, Au, Ag, Cu površina infracrvenog zračenja sa λ = 10 μm dostiže 98%. Tečne i čvrste nemetalne supstance imaju selektivnu (u zavisnosti od talasne dužine) refleksiju infracrvenog zračenja, čiji položaj maksimuma zavisi od njihovog hemijskog sastava.

Prolazeći kroz Zemljinu atmosferu, infracrveno zračenje je oslabljeno zbog raspršivanja i apsorpcije atoma i molekula zraka. Dušik i kiseonik ne apsorbuju infracrveno zračenje i slabe ga samo kao rezultat rasejanja, što je mnogo manje za infracrveno zračenje nego za vidljivu svetlost. Molekuli H 2 O, O 2 , O 3 itd., prisutni u atmosferi, selektivno (selektivno) apsorbuju infracrveno zračenje, a posebno se jako apsorbuje infracrveno zračenje vodene pare. H 2 O apsorpcione trake se uočavaju u čitavom IR području spektra, a CO 2 trake - u njegovom srednjem dijelu. U površinskim slojevima atmosfere postoji samo mali broj "providnih prozora" za infracrveno zračenje. Prisustvo čestica dima, prašine, malih kapi vode u atmosferi dovodi do dodatnog slabljenja infracrvenog zračenja kao rezultat njegovog raspršivanja na tim česticama. Pri malim veličinama čestica, infracrveno zračenje se raspršuje manje od vidljivog zračenja, koje se koristi u infracrvenoj fotografiji.

Izvori infracrvenog zračenja. Snažan prirodni izvor infracrvenog zračenja je Sunce, oko 50% njegovog zračenja leži u infracrvenom području. Infracrveno zračenje čini 70 do 80% energije zračenja žarulja sa žarnom niti; emituje ga električni luk i razne lampe na gasno pražnjenje, sve vrste električnih grejača. U naučnim istraživanjima izvori infracrvenog zračenja su lampe od volframove trake, Nernst igla, globus, živine lampe visokog pritiska, itd. Zračenje nekih vrsta lasera takođe leži u IC oblasti spektra (npr. talasna dužina lasera neodimijum stakla je 1,06 μm, helijum-neonskih lasera - 1,15 i 3,39 mikrona, CO 2 lasera - 10,6 mikrona).

Prijemnici infracrvenog zračenja zasnivaju se na pretvaranju energije zračenja u druge vrste energije dostupne za mjerenje. U termičkim prijemnicima apsorbovano infracrveno zračenje uzrokuje povećanje temperature elementa osjetljivog na temperaturu, što se bilježi. U fotoelektričnim prijemnicima, apsorpcija infracrvenog zračenja dovodi do pojave ili promjene jačine električne struje ili napona. Fotoelektrični prijemnici (za razliku od termalnih) su selektivni, odnosno osjetljivi su samo na zračenje iz određenog područja spektra. Fotoregistracija infracrvenog zračenja vrši se uz pomoć posebnih fotografskih emulzija, međutim, one su osjetljive na nju samo za valne duljine do 1,2 mikrona.

Upotreba infracrvenog zračenja. IC zračenje se široko koristi u naučnim istraživanjima i za rešavanje različitih praktičnih problema. Emisioni i apsorpcioni spektri molekula i čvrstih materija leže u IR području, proučavaju se u infracrvenoj spektroskopiji, u strukturnim problemima, a koriste se i u kvalitativnoj i kvantitativnoj spektralnoj analizi. U dalekom IR području leži zračenje koje se javlja tokom prijelaza između Zeemanovih podnivoa atoma, IR spektri atoma omogućavaju proučavanje strukture njihovih elektronskih ljuski. Fotografije istog objekta snimljene u vidljivom i infracrvenom opsegu, zbog razlike u koeficijentima refleksije, transmisije i rasejanja, mogu značajno da variraju; U IC fotografiji možete vidjeti detalje koji nisu vidljivi na normalnoj fotografiji.

U industriji se infracrveno zračenje koristi za sušenje i zagrijavanje materijala i proizvoda, u svakodnevnom životu - za grijanje prostora. Na osnovu fotokatoda osjetljivih na infracrveno zračenje stvoreni su elektronsko-optički pretvarači u kojima se infracrvena slika objekta, nevidljiva oku, pretvara u vidljivu. Na osnovu ovakvih pretvarača izgrađeni su različiti uređaji za noćno gledanje (dvogledi, nišani itd.) koji omogućavaju otkrivanje objekata u potpunom mraku, posmatranje i nišanjenje, zračeći ih infracrvenim zračenjem iz posebnih izvora. Uz pomoć visokoosjetljivih prijemnika infracrvenog zračenja vrši se termalno određivanje smjera objekata vlastitim infracrvenim zračenjem i kreiraju se sistemi za navođenje projektila i projektila na cilj. IR lokatori i IR daljinomjeri vam omogućavaju da u mraku otkrijete objekte čija je temperatura viša od temperature okoline i izmjerite udaljenost do njih. Snažno zračenje infracrvenih lasera koristi se u naučnim istraživanjima, kao i za zemaljske i svemirske komunikacije, za lasersko sondiranje atmosfere itd. Infracrveno zračenje se koristi za reprodukciju standarda brojila.

Lit.: Schreiber G. Infracrvene zrake u elektronici. M., 2003; Tarasov VV, Yakushenkov Yu. G. Infracrveni sistemi tipa "gledanja". M., 2004.

Prevod Dmitrija Viktorova

Skraćenica: IR zračenje
Definicija: Nevidljivo zračenje sa talasnim dužinama od približno 750 nm do 1 mm.

Infracrveno zračenje- radi se o zračenju talasne dužine veće od 700 - 800 nm, gornje granice vidljivog opsega talasnih dužina. Ova granica ne određuje kako se smanjuje osjetljivost oka na vidljivo zračenje u datom spektralnom području.

Iako je osjetljivost oka na vidljivo zračenje, na primjer na 700 nm, već vrlo slaba, zračenje nekih laserskih dioda s talasnom dužinom iznad 750 nm i dalje se može vidjeti ako je ovo zračenje dovoljno intenzivno. Takvo zračenje može biti štetno za oči, čak i ako se ne percipira kao jako svijetlo. Gornja granica infracrvenog područja spektra u smislu talasne dužine takođe nije jasno definisana, obično oko 1 µm.

Za „videnje“ u infracrvenom svetlu koriste se naočare za noćno gledanje.

Za područja infracrvenog spektra koristi se sljedeća klasifikacija:

- bliska infracrvena (takođe nazvana IR-A) je ~ od 700 do 1400 nm. Laseri koji emituju u ovom opsegu talasnih dužina posebno su opasni za oči, jer se blisko infracrveno zračenje prenosi i fokusira na osetljivu mrežnjaču na isti način kao i vidljiva svetlost, a istovremeno ne izaziva zaštitni refleks treptanja. Potrebna je odgovarajuća zaštita očiju.
- kratkotalasni infracrveni (IR-B) se proteže od 1,4 do 3 µm. Ovaj raspon je relativno siguran za oči, jer će takvo zračenje apsorbirati supstancu oka prije nego što stigne do retine. U ovom opsegu rade pojačivači vlakana dopiranih erbijem za komunikacije optičkim vlaknima.
- srednjetalasni infracrveni opseg (IR-C) od 3 do 8 µm. Atmosfera doživljava snažnu apsorpciju u ovom opsegu. Postoje mnoge linije apsorpcije, na primjer za ugljični dioksid (CO2) i vodenu paru (H2O). Mnogi gasovi imaju jake i karakteristične srednje IR apsorpcione linije, što ovu oblast čini interesantnim za visoko osetljivu gasnu spektroskopiju.
- dugotalasna IR varira od 8 do 15 µm, prateći daleko infracrveno, koje se proteže do 1 mm, u literaturi ponekad počinje već od 8 µm. Dugotalasna IR oblast spektra se koristi za termičko snimanje.

Međutim, treba napomenuti da se definicije ovih pojmova značajno razlikuju u literaturi. Većina stakala je providna za blisko infracrveno zračenje, ali snažno apsorbuju zračenje dugih talasnih dužina, dok se fotoni ovog zračenja mogu direktno pretvoriti u fonone. Za silicijum staklo koje se koristi u silicijumskim vlaknima, jaka apsorpcija se javlja nakon 2 µm.

Infracrveno zračenje se naziva i toplotno zračenje, jer je toplotno zračenje zagrejanih tela uglavnom u infracrvenom području. Čak i na sobnoj temperaturi i nižim, tijela emituju značajne količine srednjeg i dalekog infracrvenog zračenja, koje se može koristiti za termalno snimanje.
Na primjer, infracrvene slike kuće zagrijane zimi mogu otkriti curenje toplote (npr. na prozorima, krovu ili u loše izolovanim zidovima iza radijatora) i na taj način pomoći da se poduzmu efektivne mjere poboljšanja.

Prema materijalima internet portala