Μάθετε περισσότερα για την υπέρυθρη ακτινοβολία. Σχετικά με την υπέρυθρη ακτινοβολία

Το υπέρυθρο φως είναι οπτικά απρόσιτο για την ανθρώπινη όραση. Εν τω μεταξύ, τα μακρά υπέρυθρα κύματα γίνονται αντιληπτά από το ανθρώπινο σώμα ως θερμότητα. Το υπέρυθρο φως έχει κάποιες ιδιότητες του ορατού φωτός. Η ακτινοβολία αυτής της μορφής προσφέρεται για εστίαση, αντανακλάται και πολώνεται. Θεωρητικά, το φως IR ερμηνεύεται περισσότερο ως υπέρυθρη ακτινοβολία (IR). Το Space IR καταλαμβάνει το φασματικό εύρος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας 700 nm - 1 mm. Τα κύματα υπερύθρων είναι μακρύτερα από το ορατό φως και μικρότερα από τα ραδιοκύματα. Αντίστοιχα, οι συχνότητες υπερύθρων είναι υψηλότερες από τις συχνότητες μικροκυμάτων και χαμηλότερες από τις συχνότητες του ορατού φωτός. Η συχνότητα IR περιορίζεται στο εύρος των 300 GHz - 400 THz.

Τα υπέρυθρα κύματα ανακαλύφθηκαν από τον Βρετανό αστρονόμο William Herschel. Η ανακάλυψη καταγράφηκε το 1800. Χρησιμοποιώντας γυάλινα πρίσματα στα πειράματά του, ο επιστήμονας διερεύνησε με αυτόν τον τρόπο τη δυνατότητα διαίρεσης του ηλιακού φωτός σε ξεχωριστά συστατικά.

Όταν ο William Herschel έπρεπε να μετρήσει τη θερμοκρασία μεμονωμένων λουλουδιών, ανακάλυψε έναν παράγοντα στην αύξηση της θερμοκρασίας όταν περνούσε από τις ακόλουθες σειρές διαδοχικά:

• βιολέτα,
• μπλε,
• χόρτα,
• ΚΡΟΚΟΣ ΑΥΓΟΥ,
• πορτοκάλι,
• το κόκκινο.

Εύρος κυμάτων και συχνότητας ακτινοβολίας IR

Με βάση το μήκος κύματος, οι επιστήμονες διαιρούν υπό όρους την υπέρυθρη ακτινοβολία σε πολλά φασματικά μέρη. Ωστόσο, δεν υπάρχει ενιαίος ορισμός των ορίων κάθε επιμέρους τμήματος.

Κλίμακα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας: 1 - ραδιοκύματα. 2 - φούρνοι μικροκυμάτων. 3 - Κύματα υπερύθρων. 4 - ορατό φως. 5 - υπεριώδες? 6 - ακτίνες Χ. 7 - ακτίνες γάμμα. B είναι το εύρος μήκους κύματος. E - ενέργεια

Θεωρητικά, ορίζονται τρεις περιοχές κυμάτων:

1. Κοντά
2. Μέση τιμή
3. Περαιτέρω

Η εγγύς υπέρυθρη περιοχή χαρακτηρίζεται από μήκη κύματος κοντά στο τέλος του φάσματος του ορατού φωτός. Το κατά προσέγγιση υπολογισμένο τμήμα κύματος υποδεικνύεται εδώ με το μήκος: 750 - 1300 nm (0,75 - 1,3 μικρά). Η συχνότητα ακτινοβολίας είναι περίπου 215-400 Hz. Η μικρή εμβέλεια υπερύθρων θα εκπέμπει ελάχιστη θερμότητα.

Μέσο εύρος υπερύθρων (ενδιάμεσο), καλύπτει μήκη κύματος 1300-3000 nm (1,3 - 3 μικρά). Οι συχνότητες μετρώνται εδώ στην περιοχή 20-215 THz. Το επίπεδο της ακτινοβολούμενης θερμότητας είναι σχετικά χαμηλό.

Η μακρινή εμβέλεια υπερύθρων είναι πιο κοντά στην περιοχή των μικροκυμάτων. Ευθυγράμμιση: 3-1000 microns. Εύρος συχνοτήτων 0,3-20 THz. Αυτή η ομάδα αποτελείται από μικρά μήκη κύματος στο μέγιστο διάστημα συχνότητας. Εδώ εκπέμπεται η μέγιστη θερμότητα.

Εφαρμογή υπέρυθρης ακτινοβολίας

Οι ακτίνες IR έχουν χρησιμοποιηθεί σε διάφορους τομείς. Μεταξύ των πιο διάσημων συσκευών είναι οι θερμικές συσκευές απεικόνισης, ο εξοπλισμός νυχτερινής όρασης κ.λπ. Εξοπλισμός επικοινωνίας και δικτύου Η λυχνία υπερύθρων χρησιμοποιείται τόσο σε ενσύρματες όσο και σε ασύρματες λειτουργίες.

Ένα παράδειγμα λειτουργίας μιας ηλεκτρονικής συσκευής - μιας θερμικής απεικόνισης, η αρχή της οποίας βασίζεται στη χρήση υπέρυθρης ακτινοβολίας. Και αυτό είναι μόνο ένα παράδειγμα από πολλά άλλα.

Τα τηλεχειριστήρια είναι εξοπλισμένα με σύστημα επικοινωνίας IR μικρής εμβέλειας, όπου το σήμα μεταδίδεται μέσω IR LED. Παράδειγμα: κοινές οικιακές συσκευές - τηλεοράσεις, κλιματιστικά, συσκευές αναπαραγωγής. Το υπέρυθρο φως μεταδίδει δεδομένα μέσω συστημάτων καλωδίων οπτικών ινών.

Επιπλέον, η υπέρυθρη ακτινοβολία χρησιμοποιείται ενεργά από την ερευνητική αστρονομία για τη μελέτη του διαστήματος. Χάρη στην υπέρυθρη ακτινοβολία είναι δυνατός ο εντοπισμός διαστημικών αντικειμένων που είναι αόρατα στο ανθρώπινο μάτι.

Ελάχιστα γνωστά γεγονότα για το IR φως

Τα ανθρώπινα μάτια πραγματικά δεν μπορούν να δουν τις υπέρυθρες ακτίνες. Αλλά το δέρμα του ανθρώπινου σώματος είναι σε θέση να τα «βλέπει», να αντιδρά στα φωτόνια και όχι μόνο στη θερμική ακτινοβολία.

Η επιφάνεια του δέρματος στην πραγματικότητα λειτουργεί ως «βολβός του ματιού». Εάν βγαίνετε έξω μια ηλιόλουστη μέρα, κλείσετε τα μάτια σας και τεντώσετε τις παλάμες σας μέχρι τον ουρανό, μπορείτε εύκολα να βρείτε τη θέση του ήλιου.

Το χειμώνα, σε ένα δωμάτιο όπου η θερμοκρασία του αέρα είναι 21-22ºС, ντυμένος ζεστά (πουλόβερ, παντελόνι). Το καλοκαίρι, στο ίδιο δωμάτιο, στην ίδια θερμοκρασία, οι άνθρωποι νιώθουν επίσης άνετα, αλλά με πιο ελαφριά ρούχα (σορτς, μπλουζάκι).

Είναι εύκολο να εξηγηθεί αυτό το φαινόμενο: παρά την ίδια θερμοκρασία αέρα, οι τοίχοι και η οροφή του δωματίου το καλοκαίρι εκπέμπουν περισσότερα κύματα υπερύθρων που μεταφέρονται από το ηλιακό φως (FIR - Far Infrared). Ως εκ τούτου, το ανθρώπινο σώμα στην ίδια θερμοκρασία, το καλοκαίρι αντιλαμβάνεται περισσότερη ζέστη.

Η θερμότητα υπερύθρων αναπαράγεται από οποιονδήποτε ζωντανό οργανισμό και άψυχο αντικείμενο. Στην οθόνη του θερμοεικονογράφου, αυτή η στιγμή σημειώνεται περισσότερο από ξεκάθαρα.

Ζεύγη ανθρώπων που κοιμούνται στο ίδιο κρεβάτι είναι ακούσια πομποί και δέκτες κυμάτων FIR σε σχέση μεταξύ τους. Εάν ένα άτομο είναι μόνο του στο κρεβάτι, ενεργεί ως πομπός των κυμάτων FIR, αλλά δεν λαμβάνει πλέον τα ίδια κύματα σε αντάλλαγμα.

Όταν οι άνθρωποι μιλούν μεταξύ τους, στέλνουν και λαμβάνουν ακούσια δονήσεις κυμάτων FIR μεταξύ τους. Οι φιλικές (αγάπης) αγκαλιές ενεργοποιούν επίσης τη μετάδοση της ακτινοβολίας FIR μεταξύ των ανθρώπων.

Πώς αντιλαμβάνεται η φύση το υπέρυθρο φως;

Οι άνθρωποι δεν μπορούν να δουν το υπέρυθρο φως, αλλά τα φίδια της οικογένειας των οχιών ή οι κροταλίες (όπως οι κροταλίες) έχουν αισθητηριακές «λάκκους» που χρησιμοποιούνται για την απεικόνιση του υπέρυθρου φωτός.

Αυτή η ιδιότητα επιτρέπει στα φίδια να ανιχνεύουν θερμόαιμα ζώα στο απόλυτο σκοτάδι. Τα φίδια με δύο αισθητηριακές κοιλότητες πιστεύεται ότι έχουν κάποια υπέρυθρη αντίληψη βάθους.

Ιδιότητες του φιδιού IR: 1, 2 - ευαίσθητες ζώνες της αισθητήριας κοιλότητας. 3 - κοιλότητα μεμβράνης. 4 - εσωτερική κοιλότητα. 5 - ίνα MG; 6 - εξωτερική κοιλότητα

Τα ψάρια χρησιμοποιούν με επιτυχία το φως εγγύς υπέρυθρο (NIR) για να αιχμαλωτίσουν τη λεία και να πλοηγηθούν σε υδάτινες περιοχές. Αυτή η αίσθηση του NIR βοηθά τα ψάρια να πλοηγούνται με ακρίβεια σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού, στο σκοτάδι ή σε θολό νερό.

Η υπέρυθρη ακτινοβολία παίζει σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση του καιρού και του κλίματος της Γης, όπως και το ηλιακό φως. Η συνολική μάζα του ηλιακού φωτός που απορροφάται από τη Γη, σε ίση ποσότητα ακτινοβολίας υπερύθρων, πρέπει να ταξιδέψει από τη Γη πίσω στο διάστημα. Διαφορετικά, η υπερθέρμανση του πλανήτη ή η παγκόσμια ψύξη είναι αναπόφευκτη.

Υπάρχει ένας προφανής λόγος για τον οποίο ο αέρας ψύχεται γρήγορα σε μια ξηρή νύχτα. Το χαμηλό επίπεδο υγρασίας και η απουσία νεφών στον ουρανό ανοίγουν έναν ελεύθερο δρόμο για υπέρυθρη ακτινοβολία. Οι υπέρυθρες ακτίνες εισέρχονται στο διάστημα πιο γρήγορα και, κατά συνέπεια, απομακρύνουν τη θερμότητα πιο γρήγορα.

Ένα σημαντικό μέρος αυτού που έρχεται στη Γη είναι το υπέρυθρο φως. Κάθε φυσικός οργανισμός ή αντικείμενο έχει θερμοκρασία, που σημαίνει ότι απελευθερώνει υπέρυθρη ενέργεια. Ακόμη και αντικείμενα που είναι a priori κρύα (όπως τα παγάκια) εκπέμπουν υπέρυθρο φως.

Τεχνικό δυναμικό της υπέρυθρης ζώνης

Οι τεχνικές δυνατότητες των ακτίνων IR είναι απεριόριστες. Πολλά παραδείγματα. Η υπέρυθρη παρακολούθηση (homing) χρησιμοποιείται σε συστήματα παθητικού ελέγχου πυραύλων. Στην περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία από τον στόχο, που λαμβάνεται στο υπέρυθρο τμήμα του φάσματος.

Συστήματα παρακολούθησης στόχων: 1, 4 - θάλαμος καύσης. 2, 6 - σχετικά μεγάλη εξάτμιση φλόγας. 5 - ψυχρή ροή που παρακάμπτει τον θερμό θάλαμο. 3, 7 - εκχωρήθηκε σημαντική υπογραφή IR

Οι καιρικοί δορυφόροι εξοπλισμένοι με ραδιόμετρα σάρωσης παράγουν θερμικές εικόνες, οι οποίες στη συνέχεια επιτρέπουν αναλυτικές μεθόδους για τον προσδιορισμό των υψών και των τύπων των νεφών, τον υπολογισμό της θερμοκρασίας της ξηράς και των επιφανειακών υδάτων και τον προσδιορισμό των χαρακτηριστικών της επιφάνειας των ωκεανών.

Η υπέρυθρη ακτινοβολία είναι ο πιο συνηθισμένος τρόπος για τον απομακρυσμένο έλεγχο διαφόρων συσκευών. Με βάση την τεχνολογία FIR, αναπτύσσονται και παράγονται πολλά προϊόντα. Οι Ιάπωνες διέπρεψαν εδώ. Ακολουθούν μερικά μόνο παραδείγματα δημοφιλή στην Ιαπωνία και σε όλο τον κόσμο:

• ειδικά μαξιλαράκια και θερμάστρες FIR.
• Πλάκες FIR για να διατηρούνται φρέσκα τα ψάρια και τα λαχανικά για μεγάλο χρονικό διάστημα.
• Κεραμικό χαρτί και κεραμικά FIR?
• υφασμάτινα γάντια FIR, μπουφάν, καθίσματα αυτοκινήτου.
• Στεγνωτήρας FIR κομμωτηρίου, που μειώνει τη ζημιά στα μαλλιά.

Η υπέρυθρη ανακλαστικότητα (συντήρηση τέχνης) χρησιμοποιείται για τη μελέτη ζωγραφικής, βοηθώντας στην αποκάλυψη των υποκείμενων στρωμάτων χωρίς να καταστρέφεται η δομή. Αυτή η τεχνική βοηθά στην αποκάλυψη των λεπτομερειών που κρύβονται κάτω από το σχέδιο του καλλιτέχνη.

Με αυτόν τον τρόπο προσδιορίζεται αν ο σημερινός πίνακας είναι ένα πρωτότυπο έργο τέχνης ή απλώς ένα αντίγραφο επαγγελματικά φτιαγμένο. Καθορίζονται επίσης οι αλλαγές που σχετίζονται με τις εργασίες αποκατάστασης σε έργα τέχνης.

Ακτίνες IR: επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία

Οι ευεργετικές επιδράσεις του ηλιακού φωτός στην ανθρώπινη υγεία έχουν αποδειχθεί επιστημονικά. Ωστόσο, η υπερβολική έκθεση στην ηλιακή ακτινοβολία είναι δυνητικά επικίνδυνη. Το ηλιακό φως περιέχει υπεριώδεις ακτίνες, η δράση των οποίων καίει το δέρμα του ανθρώπινου σώματος.

Οι υπέρυθρες σάουνες μαζικής χρήσης είναι ευρέως διαδεδομένες στην Ιαπωνία και την Κίνα. Και η τάση προς την ανάπτυξη αυτής της μεθόδου θεραπείας μόνο εντείνεται.

Εν τω μεταξύ, το πολύ υπέρυθρο παρέχει όλα τα οφέλη για την υγεία του φυσικού ηλιακού φωτός. Αυτό εξαλείφει εντελώς τις επικίνδυνες επιπτώσεις της ηλιακής ακτινοβολίας.

Με την εφαρμογή της τεχνολογίας αναπαραγωγής ακτίνας υπερύθρων, επιτυγχάνεται πλήρης έλεγχος θερμοκρασίας (), απεριόριστο ηλιακό φως. Αλλά αυτά δεν είναι όλα γνωστά γεγονότα σχετικά με τα οφέλη της υπέρυθρης ακτινοβολίας:

• Οι μακρινές υπέρυθρες ακτίνες ενισχύουν το καρδιαγγειακό σύστημα, σταθεροποιούν τον καρδιακό ρυθμό, αυξάνουν την καρδιακή παροχή, ενώ μειώνουν τη διαστολική αρτηριακή πίεση.
• Η διέγερση της καρδιαγγειακής λειτουργίας με μακρινό υπέρυθρο φως είναι ένας ιδανικός τρόπος διατήρησης ενός φυσιολογικού καρδιαγγειακού συστήματος. Υπάρχει μια εμπειρία Αμερικανών αστροναυτών κατά τη διάρκεια μιας μεγάλης διαστημικής πτήσης.
• Οι μακρινές υπέρυθρες ακτίνες IR με θερμοκρασίες πάνω από 40°C αποδυναμώνουν και τελικά σκοτώνουν τα καρκινικά κύτταρα. Το γεγονός αυτό επιβεβαιώνεται από την Αμερικανική Αντικαρκινική Εταιρεία και το Εθνικό Ινστιτούτο Καρκίνου.
• Οι υπέρυθρες σάουνες χρησιμοποιούνται συχνά στην Ιαπωνία και την Κορέα (θεραπεία υπερθερμίας ή θεραπεία με Waon) για τη θεραπεία καρδιαγγειακών παθήσεων, ιδιαίτερα της χρόνιας καρδιακής ανεπάρκειας και της περιφερικής αρτηριακής νόσου.
• Ερευνητικά αποτελέσματα που δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Neuropsychiatric Disease and Treatment δείχνουν τις υπέρυθρες ακτίνες ως μια «ιατρική ανακάλυψη» στη θεραπεία της τραυματικής εγκεφαλικής βλάβης.
• Η υπέρυθρη σάουνα θεωρείται επτά φορές πιο αποτελεσματική στην απομάκρυνση των βαρέων μετάλλων, της χοληστερόλης, του αλκοόλ, της νικοτίνης, της αμμωνίας, του θειικού οξέος και άλλων τοξινών από το σώμα.
• Τέλος, η θεραπεία FIR στην Ιαπωνία και την Κίνα βρέθηκε στην κορυφή μεταξύ των αποτελεσματικών τρόπων θεραπείας του άσθματος, της βρογχίτιδας, του κρυολογήματος, της γρίπης, της ιγμορίτιδας. Σημειώνεται ότι η θεραπεία FIR αφαιρεί φλεγμονές, πρήξιμο, μπλοκαρίσματα βλεννογόνων.

Υπέρυθρο φως και διάρκεια ζωής 200 χρόνια

Οι υπέρυθρες ακτίνες (IR) είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Το ανθρώπινο μάτι δεν είναι σε θέση να αντιληφθεί αυτή την ακτινοβολία, αλλά ο άνθρωπος την αντιλαμβάνεται ως θερμική ενέργεια και την αισθάνεται με όλο του το δέρμα. Είμαστε συνεχώς περικυκλωμένοι από πηγές υπέρυθρης ακτινοβολίας, οι οποίες διαφέρουν ως προς την ένταση και το μήκος κύματος.

Πρέπει να φοβόμαστε τις υπέρυθρες ακτίνες, βλάπτουν ή ωφελούν έναν άνθρωπο και ποια είναι η επίδρασή τους;

Τι είναι η υπέρυθρη ακτινοβολία, οι πηγές της

Όπως γνωρίζετε, το φάσμα της ηλιακής ακτινοβολίας, που γίνεται αντιληπτό από το ανθρώπινο μάτι ως ορατό χρώμα, είναι μεταξύ ιωδών κυμάτων (το μικρότερο - 0,38 μικρά) και κόκκινου (το μεγαλύτερο - 0,76 μικρά). Εκτός από αυτά τα κύματα, υπάρχουν ηλεκτρομαγνητικά κύματα που δεν είναι διαθέσιμα στο ανθρώπινο μάτι - υπεριώδη και υπέρυθρα. "Ultra" σημαίνει ότι είναι κάτω ή, με άλλα λόγια, λιγότερο από την ιώδη ακτινοβολία. "Υπέρ", αντίστοιχα, - υψηλότερη ή μεγαλύτερη κόκκινη ακτινοβολία.

Δηλαδή, η ακτινοβολία υπερύθρων είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα που βρίσκονται πέρα ​​από το εύρος του κόκκινου χρώματος, το μήκος του οποίου είναι μεγαλύτερο από αυτό της ορατής κόκκινης ακτινοβολίας. Κατά τη μελέτη της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, ο Γερμανός αστρονόμος William Herschel ανακάλυψε τα αόρατα κύματα που προκάλεσαν την άνοδο της θερμοκρασίας του θερμομέτρου και τα ονόμασε υπέρυθρη ακτινοβολία θερμότητας.

Η πιο ισχυρή φυσική πηγή θερμικής ακτινοβολίας είναι ο Ήλιος. Από όλες τις ακτίνες που εκπέμπονται από τον ήλιο, το 58% πέφτει ακριβώς στο μερίδιο των υπέρυθρων. Οι τεχνητές πηγές είναι όλες οι ηλεκτρικές θερμάστρες που μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια σε θερμότητα, καθώς και κάθε αντικείμενο των οποίων η θερμοκρασία είναι πάνω από το απόλυτο μηδέν - 273 ° C.

Ιδιότητες της υπέρυθρης ακτινοβολίας

Η ακτινοβολία υπερύθρων έχει την ίδια φύση και ιδιότητες με το συνηθισμένο φως, μόνο μεγαλύτερο μήκος κύματος. Τα κύματα φωτός ορατά στο μάτι, που φτάνουν σε αντικείμενα, αντανακλώνται, διαθλώνται με συγκεκριμένο τρόπο και ένα άτομο βλέπει την αντανάκλαση του αντικειμένου σε ένα ευρύ φάσμα χρωμάτων. Και οι υπέρυθρες ακτίνες, που φτάνουν σε ένα αντικείμενο, απορροφώνται από αυτό, απελευθερώνοντας ενέργεια και θερμαίνουν αυτό το αντικείμενο. Δεν βλέπουμε υπέρυθρη ακτινοβολία, αλλά την αισθανόμαστε ως θερμότητα.

Με άλλα λόγια, εάν ο Ήλιος δεν εξέπεμπε ένα ευρύ φάσμα υπέρυθρων ακτίνων μεγάλου κύματος, ένα άτομο θα έβλεπε μόνο το ηλιακό φως, αλλά δεν θα αισθανόταν τη ζεστασιά του.

Είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς τη ζωή στη Γη χωρίς ηλιακή θερμότητα.

Ένα μέρος του απορροφάται από την ατμόσφαιρα και τα κύματα που φτάνουν σε εμάς χωρίζονται σε:

Κοντά - το μήκος κυμαίνεται από 0,74 μικρά - 2,5 μικρά και εκπέμπουν τα αντικείμενά τους που θερμαίνονται σε θερμοκρασία μεγαλύτερη από 800 ° C.

Μεσαίο - από 2,5 microns έως 50 microns, θέρμανση t από 300 έως 600os.

Long - το ευρύτερο εύρος από 50 microns έως 2000 microns (2 mm), t έως 300 ° C.

Οι ιδιότητες της υπέρυθρης ακτινοβολίας, τα οφέλη και οι βλάβες της για το ανθρώπινο σώμα, καθορίζονται από την πηγή ακτινοβολίας - όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία του εκπομπού, τόσο πιο έντονα είναι τα κύματα και όσο πιο βαθιά είναι η διεισδυτική τους ικανότητα, ο βαθμός πρόσκρουσης σε οποιοδήποτε ζωντανό οργανισμών. Μελέτες που διεξήχθησαν για το κυτταρικό υλικό των φυτών και των ζώων ανακάλυψαν μια σειρά από χρήσιμες ιδιότητες των υπέρυθρων ακτίνων, οι οποίες έχουν βρει ευρεία εφαρμογή στην ιατρική.

Τα οφέλη της υπέρυθρης ακτινοβολίας για τον άνθρωπο, χρήση στην ιατρική

Ιατρικές μελέτες έχουν αποδείξει ότι οι υπέρυθρες ακτίνες σε μεγάλη εμβέλεια δεν είναι μόνο ασφαλείς, αλλά και πολύ χρήσιμες για τον άνθρωπο. Ενεργοποιούν τη ροή του αίματος και βελτιώνουν τις μεταβολικές διεργασίες, αναστέλλουν την ανάπτυξη βακτηρίων και προάγουν την ταχεία επούλωση των πληγών μετά από χειρουργικές επεμβάσεις. Συμβάλλουν στην ανάπτυξη της ανοσίας έναντι τοξικών χημικών ουσιών και ακτινοβολίας γάμμα, διεγείρουν την αποβολή τοξινών, τοξινών μέσω του ιδρώτα και των ούρων και μειώνουν τη χοληστερόλη.

Ιδιαίτερα αποτελεσματικές είναι οι ακτίνες μήκους 9,6 μικρών, που συμβάλλουν στην ανάπλαση (ανάρρωση) και επούλωση οργάνων και συστημάτων του ανθρώπινου σώματος.

Στη λαϊκή ιατρική, από αμνημονεύτων χρόνων, χρησιμοποιήθηκε θεραπεία με θερμαινόμενο άργιλο, άμμο ή αλάτι - αυτά είναι ζωντανά παραδείγματα των ευεργετικών επιδράσεων των θερμικών υπέρυθρων ακτίνων στον άνθρωπο.

Η σύγχρονη ιατρική για τη θεραπεία πολλών ασθενειών έχει μάθει να χρησιμοποιεί τις ευεργετικές ιδιότητες:

Με τη βοήθεια της υπέρυθρης ακτινοβολίας, είναι δυνατό να αντιμετωπιστούν κατάγματα των οστών, παθολογικές αλλαγές στις αρθρώσεις και να ανακουφιστεί ο μυϊκός πόνος.

Οι ακτίνες IR έχουν θετική επίδραση στη θεραπεία των παράλυτων ασθενών.

Γρήγορη επούλωση πληγών (μετεγχειρητικά και άλλα), ανακούφιση από τον πόνο.

Διεγείροντας την κυκλοφορία του αίματος, βοηθούν στην ομαλοποίηση της αρτηριακής πίεσης.

Βελτίωση της κυκλοφορίας του αίματος στον εγκέφαλο και τη μνήμη.

Αφαιρέστε τα άλατα των βαρέων μετάλλων από το σώμα.

Έχουν έντονο αντιμικροβιακό, αντιφλεγμονώδες και αντιμυκητιακό αποτέλεσμα.

Ενισχύστε το ανοσοποιητικό σύστημα.

Βρογχικό άσθμα, πνευμονία, οστεοχόνδρωση, αρθρίτιδα, ουρολιθίαση, έλκη, έλκη, ισχιαλγία, κρυοπαγήματα, ασθένειες του πεπτικού συστήματος - αυτή δεν είναι μια πλήρης λίστα παθολογιών για τη θεραπεία των οποίων χρησιμοποιείται η θετική επίδραση της υπέρυθρης ακτινοβολίας.

Η θέρμανση των οικιστικών χώρων με τη βοήθεια συσκευών υπέρυθρης ακτινοβολίας συμβάλλει στον ιονισμό του αέρα, καταπολεμά τις αλλεργίες, καταστρέφει βακτήρια, μύκητες μούχλας, βελτιώνει την κατάσταση του δέρματος λόγω της ενεργοποίησης της κυκλοφορίας του αίματος. Κατά την αγορά ενός θερμαντήρα, είναι επιτακτική ανάγκη να επιλέξετε συσκευές μακρών κυμάτων.

Άλλες εφαρμογές

Η ιδιότητα των αντικειμένων να εκπέμπουν θερμικά κύματα έχει βρει εφαρμογή σε διάφορους τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας. Για παράδειγμα, με τη βοήθεια ειδικών θερμογραφικών καμερών ικανών να συλλάβουν τη θερμική ακτινοβολία, όλα τα αντικείμενα μπορούν να φανούν και να αναγνωριστούν στο απόλυτο σκοτάδι. Οι θερμογραφικές κάμερες χρησιμοποιούνται ευρέως στον στρατό και τη βιομηχανία για την ανίχνευση αόρατων αντικειμένων.

Στη μετεωρολογία και την αστρολογία, οι ακτίνες IR χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό αποστάσεων από αντικείμενα, σύννεφα, θερμοκρασίες επιφάνειας νερού κ.λπ. Τα υπέρυθρα τηλεσκόπια σάς επιτρέπουν να μελετάτε διαστημικά αντικείμενα που είναι απρόσιτα στην όραση μέσω συμβατικών οργάνων.

Η επιστήμη δεν μένει ακίνητη και ο αριθμός των συσκευών υπερύθρων και των εφαρμογών τους αυξάνεται συνεχώς.

Κανω κακο

Ένα άτομο, όπως κάθε σώμα, εκπέμπει μεσαία και μεγάλα υπέρυθρα κύματα, τα οποία βρίσκονται στην περιοχή από 2,5 μικρά έως 20-25 μικρά, επομένως είναι τα κύματα αυτού του μήκους που είναι απολύτως ασφαλή για τον άνθρωπο. Τα σύντομα κύματα είναι σε θέση να διεισδύσουν βαθιά στους ανθρώπινους ιστούς, προκαλώντας θέρμανση των εσωτερικών οργάνων.

Η υπέρυθρη ακτινοβολία βραχέων κυμάτων δεν είναι μόνο επιβλαβής, αλλά και πολύ επικίνδυνη για τον άνθρωπο, ειδικά για τα οπτικά όργανα.

Το ηλιακό θερμικό σοκ, που προκαλείται από μικρά κύματα, συμβαίνει όταν ο εγκέφαλος θερμαίνεται μόνο κατά 1C. Τα συμπτώματά του είναι:

σοβαρή ζάλη?

Ναυτία;

Αυξημένος καρδιακός ρυθμός.

Απώλεια συνείδησης.

Οι μεταλλουργοί και οι χαλυβουργοί, που εκτίθενται συνεχώς σε θερμικές επιδράσεις μικρών υπέρυθρων ακτίνων, είναι πιο πιθανό να υποφέρουν από ασθένειες του καρδιαγγειακού συστήματος, έχουν εξασθενημένο ανοσοποιητικό σύστημα και είναι πιο πιθανό να υποφέρουν από κρυολόγημα.

Για την αποφυγή των βλαβερών επιπτώσεων της υπέρυθρης ακτινοβολίας, είναι απαραίτητο να ληφθούν προστατευτικά μέτρα και να περιοριστεί ο χρόνος που περνά κάτω από επικίνδυνες ακτίνες. Όμως τα οφέλη της θερμικής ηλιακής ακτινοβολίας για τη ζωή στον πλανήτη μας είναι αναμφισβήτητα!

Υπάρχουν φυσικά φαινόμενα που είναι αόρατα στο ανθρώπινο μάτι, αν και αισθανόμαστε τη δύναμη της δράσης τους. Είναι σε θέση να ασκούν όχι μικρότερη επιρροή από τις ορατές διαδικασίες. Δεν μπορούμε να δούμε τις υπέρυθρες ακτίνες, αλλά μπορούμε να νιώσουμε τη ζεστασιά τους. Η δράση της υπέρυθρης ακτινοβολίας είναι ευεργετική για τους ζωντανούς οργανισμούς στη Γη και παίζει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη της ζωής. Όλα τα ζωντανά όντα βρίσκονται υπό την επίδραση του υπέρυθρου φωτός.

Η ιδιαιτερότητα της υπέρυθρης ακτινοβολίας είναι ότι χωρίς αυτήν εμφανίζονται διάφορες ασθένειες στο ανθρώπινο σώμα και η γήρανση επιταχύνεται. Αλλά σε αυτή την περίπτωση, η γραμμή μεταξύ των οφελών και των βλαβών της υπέρυθρης ακτινοβολίας για τον άνθρωπο είναι λεπτή. Επομένως, είναι σημαντικό να γνωρίζετε πώς να μην το ξεπεράσετε και τι να κάνετε εάν οι υπέρυθρες ακτίνες έχουν οδηγήσει σε αρνητικές συνέπειες.

Τι είναι η υπέρυθρη ακτινοβολία;

Μελετώντας τον Ήλιο το 1800, ο Άγγλος επιστήμονας W. Herschel μέτρησε τη θερμοκρασία διαφόρων τμημάτων του ορατού φάσματος. Βρήκε ότι πίσω από το κορεσμένο κόκκινο χρώμα βρίσκεται το υψηλότερο σημείο θερμότητας. Στη συνέχεια εμφανίστηκε στην επιστήμη η έννοια της υπέρυθρης ακτινοβολίας (IR radiation).

Οι υπέρυθρες ακτίνες είναι αόρατες με γυμνό μάτι, αλλά γίνονται αισθητές από το δέρμα ως θερμότητα. Αναφέρονται στην ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που βρίσκεται μεταξύ του κόκκινου άκρου του ορατού φωτός και της εκπομπής ραδιοφώνου μικροκυμάτων. Η ακτινοβολία IR ονομάζεται επίσης θερμική ακτινοβολία.

Εκπέμπεται από άτομα, που έχουν περίσσεια ενέργειας, και ιόντα. Κάθε σώμα με θερμοκρασία πάνω από το μηδέν είναι πηγή υπέρυθρης ακτινοβολίας. Ο ήλιος είναι μια πολύ γνωστή φυσική πηγή υπέρυθρων ακτίνων.

Το μήκος κύματος στην ακτινοβολία IR εξαρτάται από τη θερμοκρασία θέρμανσης. Η υψηλότερη θερμοκρασία είναι για μικρά κύματα με υψηλή ένταση ακτινοβολίας. Το εύρος των υπέρυθρων ακτίνων είναι ευρύ. Χωρίζεται σε ποικιλίες:

• σύντομα κύματα - θερμοκρασίες άνω των 800 βαθμών Κελσίου,
• μεσαία κύματα - έως 600 βαθμούς Κελσίου,
• μεγάλα κύματα - έως 300 βαθμούς Κελσίου.

Η επίδραση της υπέρυθρης ακτινοβολίας στο ανθρώπινο σώμα καθορίζεται από το μήκος αυτών των κυμάτων, καθώς και από τη χρονική περίοδο έκθεσης.

Τα οφέλη των υπέρυθρων ακτίνων για τον άνθρωπο

Οι υπέρυθρες ακτίνες μεγάλου κύματος είναι ευεργετικές για την ανθρώπινη υγεία. Χρησιμοποιείται συχνά στην ιατρική, ιδιαίτερα σε διαδικασίες φυσιοθεραπείας, με τις οποίες μπορούν να βελτιωθούν η κυκλοφορία του αίματος, ο μεταβολισμός και η νευρορρύθμιση.

Η θετική επίδραση της υπέρυθρης ακτινοβολίας στο ανθρώπινο σώμα είναι η εξής:

• βελτιώνει τη μνήμη και τη λειτουργία του εγκεφάλου,
• ομαλοποιεί την αρτηριακή πίεση,
• η ορμονική ισορροπία ομαλοποιείται,
• άλατα, τοξίνες και βαρέα μέταλλα αφαιρούνται,
• σταματά την αναπαραγωγή μυκήτων και επιβλαβών μικροοργανισμών,
• αποκαθίσταται η ισορροπία νερού-αλατιού,
• εμφανίζεται ανακούφιση από τον πόνο
• λαμβάνει χώρα μια αντιφλεγμονώδης διαδικασία
• τα καρκινικά κύτταρα καταστέλλονται
• τα αποτελέσματα της ραδιενεργής ακτινοβολίας εξουδετερώνονται,
• αυξημένη ινσουλίνη σε διαβητικούς ασθενείς,
• η δυστροφία θεραπεύεται
• η ψωρίαση φεύγει
• ενισχύεται η ανοσία.

Η θέρμανση, η οποία χρησιμοποιεί υπέρυθρες ακτίνες, σκοτώνει τα επιβλαβή βακτήρια και βοηθά στην ενίσχυση του ανοσοποιητικού συστήματος. Ο ιονισμός του αέρα προστατεύει από αλλεργικές εκδηλώσεις. Τα μακρά κύματα υπέρυθρης θερμότητας έχουν ηρεμιστική επίδραση στην κόπωση, την ευερεθιστότητα, το στρες, προάγουν την επούλωση των πληγών και οδηγούν στην ανάρρωση από τη γρίπη.

Βλάβη από υπέρυθρη ακτινοβολία

Παρά τις ευεργετικές ιδιότητες των υπέρυθρων ακτίνων, έχουν επίσης αντενδείξεις. Τα μικρά κύματα είναι ιδιαίτερα επικίνδυνα. Η βλάβη τους μπορεί να εκφραστεί σε ερυθρότητα του δέρματος και εγκαύματα, θερμοπληξία και δερματίτιδα, εμφάνιση σπασμών και παραβίαση της ισορροπίας νερού-αλατιού. Βραχύ κύμα για τη βλεννογόνο μεμβράνη των ματιών. Όχι μόνο το στεγνώνει, αλλά μπορεί επίσης να προκαλέσει σοβαρές παθήσεις στα μάτια.

Η επίδραση βραχέων κυμάτων στο ανθρώπινο σώμα εκφράζεται με ορισμένα σημάδια:

• ζάλη,
• ναυτία,
• σκοτεινιάζει στα μάτια
• καρδιοπάλμος,
• εξασθενημένος συντονισμός των κινήσεων,
• απώλεια συνείδησης.

Τέτοια συμπτώματα εμφανίζονται εάν η θερμοκρασία του εγκεφάλου αυξηθεί έστω και κατά ένα βαθμό Κελσίου. Με αύξηση δύο βαθμών Κελσίου εμφανίζεται μηνιγγίτιδα και εγκεφαλίτιδα.

Οι αντενδείξεις για τη χρήση υπέρυθρων ακτίνων είναι:

• ασθένειες του αίματος,
• Αιμορραγία,
• φλεγμονώδεις διεργασίες,
• οξείες πυώδεις εκδηλώσεις,
• κακοήθεις όγκους.

Πού βρίσκεται η υπέρυθρη ακτινοβολία;

Η υπέρυθρη ακτινοβολία χρησιμοποιείται σε διάφορους τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας. Αυτά περιλαμβάνουν: θερμογραφία, αστρονομία, ιατρική, βιομηχανία τροφίμων και άλλα.

Οι πομποί υπερύθρων μπορεί να είναι διαφορετικές συσκευές:

• το κεφάλι στο σπίτι στη συσκευή παρατήρησης,
• συσκευές νυχτερινής όρασης,
• εξοπλισμός φυσιοθεραπείας,
• συστήματα θέρμανσης,
• θερμάστρες,
• συσκευές τηλεχειρισμού.

Κάθε θερμαινόμενο σώμα είναι πηγή υπέρυθρης ακτινοβολίας.

Όσον αφορά τις θερμάστρες, όταν τις αγοράζετε, θα πρέπει να δώσετε προσοχή στη φύση της ακτινοβολίας της συσκευής, η οποία συνήθως αναφέρεται στο φύλλο τεχνικών δεδομένων. Εάν η σπείρα που εκλύει θερμότητα έχει θερμομονωτική προστασία, αυτό σημαίνει ότι η δράση των μεγάλων κυμάτων της θα έχει θετική επίδραση στο σώμα. Εάν το θερμαντικό στοιχείο δεν είναι μονωμένο, τότε η συσκευή εκπέμπει σύντομα κύματα που προκαλούν προβλήματα υγείας.

Σπουδαίος! Εάν η συσκευή εκπέμπει ακτινοβολία βραχέων κυμάτων, μην μένετε κοντά της για πολλή ώρα και κρατήστε την σε απόσταση από εσάς.

Βοηθώντας ένα θύμα θερμοπληξίας

Η έκθεση στην υπέρυθρη θερμότητα μπορεί να οδηγήσει σε θερμοπληξία. Σε αυτή την περίπτωση, είναι απαραίτητο να παρασχεθούν στο θύμα τα ακόλουθα μέτρα βοήθειας:

• βάλτε το σε δροσερό μέρος
• απαλλαγμένο από στενά ρούχα,
• εφαρμόστε κρύο στο λαιμό, το κεφάλι, την περιοχή της καρδιάς, τη σπονδυλική στήλη και το βουβωνικό περίνεο,
• τυλίξτε ένα άτομο σε ένα σεντόνι εμποτισμένο με κρύο νερό,
• ενεργοποιήστε τον ανεμιστήρα και κατευθύνετέ τον στον επηρεασμένο αέρα,
• πίνετε συχνά κρύο
• πραγματοποιήστε τεχνητή αναπνοή, εάν είναι απαραίτητο,
• καλέστε ένα ασθενοφόρο.

συμπέρασμα

Κατανοώντας τη φύση των υπέρυθρων ακτίνων, γνωρίζουμε την αναγκαιότητα τους για τη ζωή και την κανονική λειτουργία του ανθρώπινου σώματος. Παρά τα οφέλη της υπέρυθρης ακτινοβολίας για τον άνθρωπο, μπορεί επίσης να προκαλέσει ανεπανόρθωτη βλάβη εάν λειτουργεί στην περιοχή βραχέων κυμάτων. Επομένως, να είστε προσεκτικοί όταν βρίσκεστε υπό την επίδραση του υπέρυθρου φωτός. Εξετάστε τις αντενδείξεις που έχει στη διάθεσή του. Και αν συμβεί θερμοπληξία σε κάποιον γύρω σας, δώστε του την απαραίτητη βοήθεια.

ΥΠΕΡΥΘΡΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ (IR ακτινοβολία, ακτίνες IR), ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με μήκη κύματος λ από περίπου 0,74 microns έως περίπου 1-2 mm, δηλαδή ακτινοβολία που καταλαμβάνει τη φασματική περιοχή μεταξύ του κόκκινου άκρου της ορατής ακτινοβολίας και της ραδιοακτινοβολίας βραχέων κυμάτων (υποχιλιοστών). Η υπέρυθρη ακτινοβολία αναφέρεται στην οπτική ακτινοβολία, αλλά σε αντίθεση με την ορατή ακτινοβολία, δεν γίνεται αντιληπτή από το ανθρώπινο μάτι. Αλληλεπιδρώντας με την επιφάνεια των σωμάτων, τα θερμαίνει, γι' αυτό συχνά ονομάζεται θερμική ακτινοβολία. Συμβατικά, η περιοχή της υπέρυθρης ακτινοβολίας χωρίζεται σε κοντινή (λ = 0,74-2,5 μικρά), μεσαία (2,5-50 μικρά) και μακριά (50-2000 μικρά). Η υπέρυθρη ακτινοβολία ανακαλύφθηκε από τον W. Herschel (1800) και ανεξάρτητα από τον W. Wollaston (1802).

Τα υπέρυθρα φάσματα μπορεί να είναι ευθύγραμμα (ατομικά φάσματα), συνεχή (φάσματα συμπυκνωμένης ύλης) ή ριγέ (μοριακά φάσματα). Οι οπτικές ιδιότητες (μετάδοση, ανάκλαση, διάθλαση κ.λπ.) των ουσιών στην υπέρυθρη ακτινοβολία, κατά κανόνα, διαφέρουν σημαντικά από τις αντίστοιχες ιδιότητες στην ορατή ή υπεριώδη ακτινοβολία. Πολλές ουσίες που είναι διαφανείς στο ορατό φως είναι αδιαφανείς στην υπέρυθρη ακτινοβολία ορισμένων μηκών κύματος και αντίστροφα. Έτσι, ένα στρώμα νερού πάχους πολλών εκατοστών είναι αδιαφανές στην υπέρυθρη ακτινοβολία με λ > 1 μm, επομένως το νερό χρησιμοποιείται συχνά ως φίλτρο θερμικής θωράκισης. Οι πλάκες Ge και Si, αδιαφανείς στην ορατή ακτινοβολία, είναι διαφανείς στην υπέρυθρη ακτινοβολία ορισμένων μηκών κύματος, το μαύρο χαρτί είναι διαφανές στην μακρινή υπέρυθρη περιοχή (τέτοιες ουσίες χρησιμοποιούνται ως φίλτρα φωτός όταν εκπέμπουν υπέρυθρη ακτινοβολία).

Η ανακλαστικότητα των περισσότερων μετάλλων στην υπέρυθρη ακτινοβολία είναι πολύ μεγαλύτερη από ό,τι στην ορατή ακτινοβολία και αυξάνεται με την αύξηση του μήκους κύματος (βλ. Οπτική μετάλλων). Έτσι, η ανάκλαση των επιφανειών Al, Au, Ag, Cu της υπέρυθρης ακτινοβολίας με λ = 10 μm φτάνει το 98%. Οι υγρές και στερεές μη μεταλλικές ουσίες έχουν επιλεκτική (ανάλογα με το μήκος κύματος) ανάκλαση της υπέρυθρης ακτινοβολίας, η θέση των μεγίστων της οποίας εξαρτάται από τη χημική τους σύσταση.

Περνώντας από την ατμόσφαιρα της γης, η υπέρυθρη ακτινοβολία εξασθενεί λόγω της σκέδασης και της απορρόφησης από τα άτομα και τα μόρια του αέρα. Το άζωτο και το οξυγόνο δεν απορροφούν την υπέρυθρη ακτινοβολία και την αποδυναμώνουν μόνο ως αποτέλεσμα της σκέδασης, η οποία είναι πολύ μικρότερη για την υπέρυθρη ακτινοβολία παρά για το ορατό φως. Τα μόρια H 2 O , O 2 , O 3 , κ.λπ., που υπάρχουν στην ατμόσφαιρα, απορροφούν επιλεκτικά (επιλεκτικά) την υπέρυθρη ακτινοβολία και η υπέρυθρη ακτινοβολία των υδρατμών απορροφάται ιδιαίτερα έντονα. Ζώνες απορρόφησης H 2 O παρατηρούνται σε ολόκληρη την περιοχή IR του φάσματος και ζώνες CO 2 - στο μεσαίο τμήμα της. Στα επιφανειακά στρώματα της ατμόσφαιρας υπάρχει μόνο ένας μικρός αριθμός «παραθύρων διαφάνειας» για υπέρυθρη ακτινοβολία. Η παρουσία στην ατμόσφαιρα σωματιδίων καπνού, σκόνης, μικρών σταγόνων νερού οδηγεί σε μια πρόσθετη εξασθένηση της υπέρυθρης ακτινοβολίας ως αποτέλεσμα της διασποράς της σε αυτά τα σωματίδια. Σε μικρά μεγέθη σωματιδίων, η υπέρυθρη ακτινοβολία διασκορπίζεται λιγότερο από την ορατή ακτινοβολία, η οποία χρησιμοποιείται στην υπέρυθρη φωτογραφία.

Πηγές υπέρυθρης ακτινοβολίας.Μια ισχυρή φυσική πηγή υπέρυθρης ακτινοβολίας είναι ο Ήλιος, περίπου το 50% της ακτινοβολίας του βρίσκεται στην υπέρυθρη περιοχή. Η υπέρυθρη ακτινοβολία αντιπροσωπεύει το 70 έως 80% της ενέργειας ακτινοβολίας των λαμπτήρων πυρακτώσεως. εκπέμπεται από ηλεκτρικό τόξο και διάφορους λαμπτήρες εκκένωσης αερίου, παντός τύπου ηλεκτρικούς θερμοσίφωνες χώρου. Στην επιστημονική έρευνα, οι πηγές υπέρυθρης ακτινοβολίας είναι λαμπτήρες ταινίας βολφραμίου, μια ακίδα Nernst, μια σφαίρα, λαμπτήρες υδραργύρου υψηλής πίεσης κ.λπ. Η ακτινοβολία ορισμένων τύπων λέιζερ βρίσκεται επίσης στην περιοχή υπερύθρων του φάσματος (για παράδειγμα, το μήκος κύματος των λέιζερ γυαλιού νεοδυμίου είναι 1,06 μm, τα λέιζερ ηλίου-νέον - 1,15 και 3,39 μικρά, τα λέιζερ CO 2 - 10,6 μικρά).

Οι δέκτες υπέρυθρης ακτινοβολίας βασίζονται στη μετατροπή της ενέργειας ακτινοβολίας σε άλλους τύπους ενέργειας που είναι διαθέσιμοι για μέτρηση. Στους θερμικούς δέκτες, η απορροφούμενη υπέρυθρη ακτινοβολία προκαλεί αύξηση της θερμοκρασίας του ευαίσθητου στη θερμοκρασία στοιχείου, η οποία καταγράφεται. Στους φωτοηλεκτρικούς δέκτες, η απορρόφηση της υπέρυθρης ακτινοβολίας οδηγεί στην εμφάνιση ή την αλλαγή της ισχύος ενός ηλεκτρικού ρεύματος ή τάσης. Οι φωτοηλεκτρικοί δέκτες (σε αντίθεση με τους θερμικούς) είναι επιλεκτικοί, δηλαδή είναι ευαίσθητοι μόνο στην ακτινοβολία από μια συγκεκριμένη περιοχή του φάσματος. Η καταγραφή φωτογραφίας της υπέρυθρης ακτινοβολίας πραγματοποιείται με τη βοήθεια ειδικών φωτογραφικών γαλακτωμάτων, ωστόσο, είναι ευαίσθητα σε αυτήν μόνο για μήκη κύματος έως 1,2 μικρά.

Η χρήση υπέρυθρης ακτινοβολίας.Η ακτινοβολία υπερύθρων χρησιμοποιείται ευρέως στην επιστημονική έρευνα και για την επίλυση διαφόρων πρακτικών προβλημάτων. Τα φάσματα εκπομπής και απορρόφησης των μορίων και των στερεών βρίσκονται στην περιοχή IR, μελετώνται στην υπέρυθρη φασματοσκοπία, σε δομικά προβλήματα και χρησιμοποιούνται επίσης σε ποιοτική και ποσοτική φασματική ανάλυση. Στην μακρινή περιοχή IR βρίσκεται η ακτινοβολία που εμφανίζεται κατά τη διάρκεια μεταβάσεων μεταξύ των υποεπιπέδων ατόμων Zeeman, τα φάσματα IR των ατόμων καθιστούν δυνατή τη μελέτη της δομής των ηλεκτρονίων τους. Οι φωτογραφίες του ίδιου αντικειμένου που λαμβάνονται στο ορατό και υπέρυθρο εύρος, λόγω της διαφοράς στους συντελεστές ανάκλασης, μετάδοσης και διασποράς, μπορεί να διαφέρουν σημαντικά. Στη φωτογραφία υπερύθρων, μπορείτε να δείτε λεπτομέρειες που δεν είναι ορατές στην κανονική φωτογραφία.

Στη βιομηχανία, η υπέρυθρη ακτινοβολία χρησιμοποιείται για ξήρανση και θέρμανση υλικών και προϊόντων, στην καθημερινή ζωή - για θέρμανση χώρου. Με βάση φωτοκαθόδους ευαίσθητες στην υπέρυθρη ακτινοβολία, έχουν δημιουργηθεί ηλεκτρονικοί-οπτικοί μετατροπείς, στους οποίους η υπέρυθρη εικόνα ενός αντικειμένου, αόρατου στο μάτι, μετατρέπεται σε ορατή. Με βάση τέτοιους μετατροπείς, κατασκευάστηκαν διάφορες συσκευές νυχτερινής όρασης (διόπτρες, σκοπευτικά κ.λπ.), οι οποίες καθιστούν δυνατή την ανίχνευση αντικειμένων σε απόλυτο σκοτάδι, την παρατήρηση και τη στόχευση, ακτινοβολώντας τα με υπέρυθρη ακτινοβολία από ειδικές πηγές. Με τη βοήθεια εξαιρετικά ευαίσθητων δεκτών υπέρυθρης ακτινοβολίας, η εύρεση της θερμικής κατεύθυνσης των αντικειμένων πραγματοποιείται από τη δική τους υπέρυθρη ακτινοβολία και δημιουργούνται συστήματα για ρίψη βλημάτων και βλημάτων στον στόχο. Οι εντοπιστές υπερύθρων και οι ανιχνευτές απόστασης υπερύθρων σάς επιτρέπουν να ανιχνεύετε στο σκοτάδι αντικείμενα των οποίων η θερμοκρασία είναι υψηλότερη από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος και να μετράτε την απόσταση από αυτά. Η ισχυρή ακτινοβολία των υπέρυθρων λέιζερ χρησιμοποιείται στην επιστημονική έρευνα, καθώς και για επίγειες και διαστημικές επικοινωνίες, για ήχο λέιζερ της ατμόσφαιρας κ.λπ. Η υπέρυθρη ακτινοβολία χρησιμοποιείται για την αναπαραγωγή του προτύπου του μετρητή.

Λιτ .: Schreiber G. Υπέρυθρες ακτίνες στην ηλεκτρονική. Μ., 2003; Tarasov VV, Yakushenkov Yu. G. Συστήματα υπερύθρων τύπου "κοιτώντας". Μ., 2004.

Μετάφραση Ντμίτρι Βικτόροφ

Συντομογραφία: IR ακτινοβολία
Ορισμός: Αόρατη ακτινοβολία με μήκη κύματος από περίπου 750 nm έως 1 mm.

Υπέρυθρη ακτινοβολία- πρόκειται για ακτινοβολία με μήκος κύματος μεγαλύτερο από 700 - 800 nm, το ανώτερο όριο του ορατού εύρους μήκους κύματος. Αυτό το όριο δεν καθορίζει πώς μειώνεται η ευαισθησία του ματιού στην ορατή ακτινοβολία σε μια δεδομένη φασματική περιοχή.

Παρόλο που η ευαισθησία του ματιού στην ορατή ακτινοβολία, για παράδειγμα στα 700 nm, είναι ήδη πολύ ασθενής, η ακτινοβολία από ορισμένες διόδους λέιζερ με μήκος κύματος άνω των 750 nm μπορεί ακόμα να φανεί εάν αυτή η ακτινοβολία είναι αρκετά έντονη. Μια τέτοια ακτινοβολία μπορεί να είναι επιβλαβής για τα μάτια, ακόμα κι αν δεν εκλαμβάνεται ως πολύ φωτεινή. Το ανώτερο όριο της υπέρυθρης περιοχής του φάσματος ως προς το μήκος κύματος δεν είναι επίσης σαφώς καθορισμένο, συνήθως γύρω στο 1 μm.

Για να «βλέπουμε» στο υπέρυθρο φως, χρησιμοποιούνται γυαλιά νυχτερινής όρασης.

Για περιοχές του υπέρυθρου φάσματος, χρησιμοποιείται η ακόλουθη ταξινόμηση:

• - κοντά στο υπέρυθρο (ονομάζεται επίσης IR-A) είναι ~ από 700 έως 1400 nm.Τα λέιζερ που εκπέμπουν σε αυτό το εύρος μήκους κύματος είναι ιδιαίτερα επικίνδυνα για τα μάτια, καθώς η κοντινή υπέρυθρη ακτινοβολία μεταδίδεται και εστιάζεται στον ευαίσθητο αμφιβληστροειδή με τον ίδιο τρόπο όπως το ορατό φως, ενώ ταυτόχρονα δεν προκαλεί προστατευτικό αντανακλαστικό βλεφαρίδων. Απαιτείται κατάλληλη προστασία των ματιών.
• - υπέρυθρες βραχέων κυμάτων (IR-B) εκτείνεται από 1,4 έως 3 μm. Αυτό το εύρος είναι σχετικά ασφαλές για τα μάτια, αφού μια τέτοια ακτινοβολία θα απορροφηθεί από την ουσία του ματιού πριν φτάσει στον αμφιβληστροειδή. Σε αυτό το εύρος λειτουργούν ενισχυτές ινών με πρόσμειξη ερβίου για επικοινωνίες οπτικών ινών.
• - εύρος υπερύθρων μεσαίου κύματος (IR-C) από 3 έως 8 μm. Η ατμόσφαιρα βιώνει ισχυρή απορρόφηση σε αυτό το εύρος. Υπάρχουν πολλές γραμμές απορρόφησης, για παράδειγμα για το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) και τους υδρατμούς (H2O). Πολλά αέρια έχουν ισχυρές και χαρακτηριστικές γραμμές απορρόφησης mid-IR, καθιστώντας αυτήν την περιοχή του φάσματος ενδιαφέροντος για εξαιρετικά ευαίσθητη φασματοσκοπία αερίων.
• - IR μακρού κύματος ποικίλλει από 8 έως 15 μm, ακολουθώντας το μακρινό υπέρυθρο, που εκτείνεται έως και 1 mm, στη βιβλιογραφία μερικές φορές ξεκινά από 8 μm. Η περιοχή υπερύθρων μακρών κυμάτων του φάσματος χρησιμοποιείται για θερμική απεικόνιση.

Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι οι ορισμοί αυτών των όρων ποικίλλουν σημαντικά στη βιβλιογραφία. Τα περισσότερα γυαλιά είναι διαφανή σε ακτινοβολία κοντά στο υπέρυθρο, αλλά απορροφούν έντονα ακτινοβολία μεγάλων μηκών κύματος, ενώ τα φωτόνια αυτής της ακτινοβολίας μπορούν να μετατραπούν απευθείας σε φωνόνια. Για γυαλί πυριτίου που χρησιμοποιείται σε ίνες πυριτίου, η ισχυρή απορρόφηση εμφανίζεται μετά από 2 μm.

Η υπέρυθρη ακτινοβολία ονομάζεται επίσης θερμική ακτινοβολία, καθώς η θερμική ακτινοβολία από θερμαινόμενα σώματα βρίσκεται κυρίως στην υπέρυθρη περιοχή. Ακόμη και σε θερμοκρασία δωματίου και κάτω, τα σώματα εκπέμπουν σημαντικές ποσότητες μεσαίας και μακρινής υπέρυθρης ακτινοβολίας, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για θερμική απεικόνιση.
Για παράδειγμα, οι υπέρυθρες εικόνες ενός σπιτιού που θερμαίνεται το χειμώνα μπορούν να αποκαλύψουν διαρροές θερμότητας (π.χ. στα παράθυρα, την οροφή ή σε κακώς μονωμένους τοίχους πίσω από καλοριφέρ) και έτσι να βοηθήσουν στη λήψη αποτελεσματικών μέτρων βελτίωσης.

Σύμφωνα με τα υλικά της διαδικτυακής πύλης