Lisateave infrapunakiirguse kohta. Infrapunakiirguse kohta

Infrapunavalgus on inimese nägemisele visuaalselt kättesaamatu. Samal ajal tajub inimkeha pikki infrapunalaineid soojusena. Infrapunavalgusel on mõned nähtava valguse omadused. Selle vormi kiirgus sobib fokusseerimiseks, peegeldub ja polariseerub. Teoreetiliselt tõlgendatakse IR-valgust pigem infrapunakiirgusena (IR). Kosmose IR hõivab elektromagnetilise kiirguse spektrivahemiku 700 nm - 1 mm. IR-lained on pikemad kui nähtav valgus ja lühemad kui raadiolained. Sellest lähtuvalt on IR sagedused kõrgemad kui mikrolaine sagedused ja madalamad kui nähtava valguse sagedused. IR-sagedus on piiratud vahemikus 300 GHz - 400 THz.

Infrapunalained avastas Briti astronoom William Herschel. Avastus registreeriti 1800. aastal. Kasutades oma katsetes klaasprismasid, uuris teadlane sel viisil võimalust jagada päikesevalgus eraldi komponentideks.

Kui William Herschel pidi mõõtma üksikute lillede temperatuuri, avastas ta temperatuuri tõusu teguri, kui ta läbis järgmisi seeriaid:

violetne,
sinine,
rohelus,
munakollane,
oranž,
punane.

IR-kiirguse laine- ja sagedusvahemik

Lainepikkuse põhjal jagavad teadlased infrapunakiirguse tinglikult mitmeks spektriosaks. Siiski pole iga üksiku osa piiride ühtset määratlust.

Elektromagnetilise kiirguse skaala: 1 - raadiolained; 2 - mikrolaineahjud; 3 - IR lained; 4 - nähtav valgus; 5 - ultraviolett; 6 - röntgenikiired; 7 - gammakiired; B on lainepikkuse vahemik; E - energia

Teoreetiliselt on määratud kolm lainevahemikku:

Lähedal
Keskmine
Edasi

Lähis-infrapuna vahemikku tähistavad lainepikkused, mis on nähtava valguse spektri lõpu lähedal. Ligikaudset arvutatud lainesegmenti tähistab siin pikkus: 750 - 1300 nm (0,75 - 1,3 mikronit). Kiirgussagedus on ligikaudu 215-400 Hz. Lühike infrapunakiirguse ulatus eraldab minimaalselt soojust.

Keskmine IR vahemik (keskmine), hõlmab lainepikkusi 1300-3000 nm (1,3 - 3 mikronit). Sagedused on siin mõõdetud vahemikus 20-215 THz. Kiirgava soojuse tase on suhteliselt madal.

Kaug-infrapuna leviala on mikrolaineahjule kõige lähemal. Joondus: 3-1000 mikronit. Sagedusvahemik 0,3-20 THz. See rühm koosneb lühikestest lainepikkustest maksimaalse sagedusvahemikuga. See on koht, kus eraldub maksimaalne soojus.

Infrapunakiirguse rakendamine

IR-kiiri on kasutatud erinevates valdkondades. Tuntuimate seadmete hulgas on termokaamerad, öövaatlusseadmed jne. Side- ja võrguseadmed IR-valgustit kasutatakse nii juhtmega kui ka juhtmeta toimingutes.

Näide elektroonikaseadme tööst - termokaamera, mille põhimõte põhineb infrapunakiirguse kasutamisel. Ja see on vaid üks näide paljudest teistest.

Kaugjuhtimispuldid on varustatud lähimaa IR sidesüsteemiga, kus signaal edastatakse läbi IR LED-ide. Näide: tavalised kodumasinad – telerid, konditsioneerid, pleierid. Infrapunavalgus edastab andmeid kiudoptiliste kaablisüsteemide kaudu.

Lisaks kasutab astronoomia teadusuuringutes aktiivselt infrapunakiirgust kosmose uurimiseks. Just tänu infrapunakiirgusele on võimalik tuvastada inimsilmale nähtamatud kosmoseobjektid.

Vähetuntud faktid IR-valguse kohta

Inimese silmad tõesti ei näe infrapunakiiri. Kuid inimkeha nahk on võimeline neid "nägema", reageerima footonitele, mitte ainult soojuskiirgusele.

Naha pind toimib tegelikult "silmamunana". Kui lähete päikeselisel päeval õue, sulgete silmad ja sirutage peopesad taeva poole, leiate päikese asukoha hõlpsalt.

Talvel ruumis, kus õhutemperatuur on 21-22ºС, olles soojas riides (kampsun, püksid). Suvel, samas ruumis, sama temperatuuriga tunnevad inimesed end samuti mugavalt, kuid kergemates riietes (lühikesed püksid, T-särk).

Seda nähtust on lihtne seletada: vaatamata samale õhutemperatuurile kiirgavad ruumi seinad ja lagi suvel rohkem kaug-IR laineid, mida kannab päikesevalgus (FIR – Far Infrared). Seetõttu tajus inimkeha samal temperatuuril suvel rohkem soojust.

IR-soojust taastoodab iga elusorganism ja elutu objekt. Termokaamera ekraanil on see hetk enam kui selgelt märgitud.

Ühes voodis magavad paarid on tahes-tahtmata üksteise suhtes FIR-lainete saatjad ja vastuvõtjad. Kui inimene on voodis üksi, toimib ta FIR-lainete edastajana, kuid ei saa enam vastutasuks samu laineid.

Kui inimesed omavahel räägivad, saadavad ja võtavad nad üksteiselt vastu tahtmatult FIR-laine vibratsiooni. Sõbralikud (armastus)kallistused aktiveerivad ka FIR-kiirguse edasikandumise inimeste vahel.

Kuidas loodus infrapunavalgust tajub?

Inimesed ei näe infrapunavalgust, kuid rästikute või rästikute sugukonda kuuluvatel madudel (näiteks lõgismadudel) on sensoorsed "augud", mida kasutatakse infrapunavalguses pildistamiseks.

See omadus võimaldab madudel avastada soojaverelisi loomi täielikus pimeduses. Arvatakse, et kahe sensoorse süvendiga madudel on infrapuna sügavuse taju.

IR-mao omadused: 1, 2 - sensoorse õõnsuse tundlikud tsoonid; 3 - membraaniõõs; 4 - sisemine õõnsus; 5 - MG kiud; 6 - välimine õõnsus

Kalad kasutavad saaklooma püüdmiseks ja veealadel navigeerimiseks edukalt lähiinfrapuna (NIR) valgust. See NIR-tunne aitab kaladel hämaras, pimedas või häguses vees täpselt navigeerida.

Infrapunakiirgusel on samamoodi nagu päikesevalgusel oluline roll Maa ilmastiku ja kliima kujundamisel. Maa neeldunud päikesevalguse kogumass võrdses koguses IR-kiirguses peab liikuma Maalt tagasi kosmosesse. Vastasel juhul on globaalne soojenemine või jahtumine vältimatu.

Sellel, miks õhk kuival ööl kiiresti jahtub, on ilmne põhjus. Madal õhuniiskus ja pilvede puudumine taevas avavad infrapunakiirgusele vaba tee. Infrapunakiired sisenevad kosmosesse kiiremini ja kannavad vastavalt soojust kiiremini ära.

Märkimisväärne osa Maale tulevast on infrapunavalgus. Igal looduslikul organismil või objektil on temperatuur, mis tähendab, et see vabastab infrapunaenergiat. Isegi a priori külmad objektid (nt jääkuubikud) kiirgavad infrapunavalgust.

Infrapunatsooni tehniline potentsiaal

IR-kiirte tehniline potentsiaal on piiramatu. Palju näiteid. Infrapuna jälgimist (homing) kasutatakse passiivsetes raketijuhtimissüsteemides. Sel juhul kasutatakse sihtmärgi elektromagnetkiirgust, mis saadakse spektri infrapunases osas.

Sihtmärgi jälgimise süsteemid: 1, 4 - põlemiskamber; 2, 6 - suhteliselt pikk leegi heitgaas; 5 - külm vool, mis möödub kuumast kambrist; 3, 7 - määratud oluline IR-allkiri

Skaneerivate radiomeetritega varustatud ilmasatelliidid toodavad termopilte, mis võimaldavad seejärel analüütiliste meetoditega määrata pilvede kõrgust ja tüüpe, arvutada maa- ja pinnaveetemperatuure ning määrata ookeanipinna iseärasusi.

Infrapunakiirgus on kõige levinum viis erinevate seadmete kaugjuhtimiseks. FIR-tehnoloogial põhinedes töötatakse välja ja toodetakse palju tooteid. Jaapanlased said siin suurepäraselt hakkama. Siin on vaid mõned näited, mis on populaarsed Jaapanis ja kogu maailmas:

spetsiaalsed padjad ja küttekehad FIR;
FIR-taldrikud kala ja juurviljade pika aja värskena hoidmiseks;
keraamiline paber ja keraamika FIR;
riidest FIR kindad, joped, turvatoolid;
juuksuri FIR-kuivati, mis vähendab juuste kahjustusi;

Maalide uurimiseks kasutatakse infrapuna-reflektorograafiat (kunsti konserveerimine), mis aitab paljastada aluskihte ilma struktuuri hävitamata. See tehnika aitab paljastada kunstniku joonistuse all peidetud detailid.

Nii tehakse kindlaks, kas praegune maal on originaalkunstiteos või lihtsalt professionaalselt tehtud koopia. Samuti määratakse kindlaks kunstiteoste restaureerimistöödega kaasnevad muudatused.

IR-kiired: mõju inimeste tervisele

Päikesevalguse kasulik mõju inimeste tervisele on teaduslikult tõestatud. Liigne kokkupuude päikesekiirgusega on aga potentsiaalselt ohtlik. Päikesevalgus sisaldab ultraviolettkiiri, mille toimel põleb inimkeha nahk.

Massilise kasutusega infrapunasaunad on laialt levinud Jaapanis ja Hiinas. Ja suundumus selle ravimeetodi arendamise suunas ainult süveneb.

Samal ajal pakub kaug-infrapuna kõiki loodusliku päikesevalguse tervisega seotud eeliseid. See välistab täielikult päikesekiirguse ohtliku mõju.

Rakendades IR-kiire taasesitamise tehnoloogiat, täielikku temperatuuri reguleerimist (), saavutatakse piiramatu päikesevalgus. Kuid need pole kõik teadaolevad faktid infrapunakiirguse eeliste kohta:

Kaug-infrapunakiired tugevdavad südame-veresoonkonna süsteemi, stabiliseerivad pulssi, suurendavad südame väljundit, alandades samal ajal diastoolset vererõhku.
Südame-veresoonkonna funktsiooni stimuleerimine infrapunavalgusega on ideaalne viis normaalse kardiovaskulaarsüsteemi säilitamiseks. Seal on Ameerika astronautide kogemus pikal kosmoselennul.
Kaug-infrapuna-IR-kiired, mille temperatuur on üle 40 °C, nõrgendavad ja lõpuks tapavad vähirakke. Seda fakti kinnitavad Ameerika Vähiliit ja Riiklik Vähiinstituut.
Infrapunasauna kasutatakse sageli Jaapanis ja Koreas (hüpertermiateraapia või Waon-teraapia) südame-veresoonkonna haiguste, eriti kroonilise südamepuudulikkuse ja perifeersete arterite haiguste raviks.
Ajakirjas Neuropsychiatric Disease and Treatment avaldatud uurimistulemused näitavad, et infrapunakiired on "meditsiiniline läbimurre" traumaatilise ajukahjustuse ravis.
Infrapunasauna peetakse seitse korda tõhusamaks raskmetallide, kolesterooli, alkoholi, nikotiini, ammoniaagi, väävelhappe ja teiste toksiinide kehast välja viimisel.
Lõpuks saavutas FIR-teraapia Jaapanis ja Hiinas tõhusate astma, bronhiidi, külmetushaiguste, gripi ja põskkoopapõletiku ravimeetodite seas esikoha. Märgitakse, et FIR-teraapia eemaldab põletikud, tursed, limaskestade ummistused.

Infrapunavalgus ja eluiga 200 aastat

Infrapunakiired (IR) on elektromagnetlained. Inimsilm ei ole võimeline seda kiirgust tajuma, kuid inimene tajub seda soojusenergiana ja tunnetab seda kogu oma nahaga. Meid ümbritsevad pidevalt infrapunakiirguse allikad, mis erinevad intensiivsuse ja lainepikkuse poolest.

Kas peaksime kartma infrapunakiiri, kas need kahjustavad või toovad inimesele kasu ja milline on nende mõju?

Mis on infrapunakiirgus, selle allikad

Nagu teate, on päikesekiirguse spekter, mida inimsilm tajub nähtava värvina, violetsete lainete (lühem - 0,38 mikronit) ja punase (pikim - 0,76 mikronit) vahel. Lisaks nendele lainetele on veel elektromagnetlaineid, mis pole inimsilmale kättesaadavad – ultraviolett- ja infrapuna. "Ultra" tähendab, et need on violetsest kiirgusest madalamal või teisisõnu vähem. "Infra" vastavalt - suurem või rohkem punast kiirgust.

See tähendab, et IR-kiirgus on punasest värvivahemikust väljapoole jäävad elektromagnetlained, mille pikkus on suurem kui nähtaval punasel kiirgusel. Saksa astronoom William Herschel avastas elektromagnetkiirgust uurides nähtamatud lained, mis põhjustasid termomeetri temperatuuri tõusu, ja nimetas need infrapunasoojuskiirguseks.

Kõige võimsam looduslik soojuskiirguse allikas on päike. Kõigist päikese kiirgavatest kiirtest langeb 58% just infrapuna osakaalule. Kunstlikud allikad on kõik elektrikerised, mis muudavad elektri soojuseks, samuti kõik objektid, mille temperatuur on üle absoluutse nullmärgi - 273 ° C.

Infrapunakiirguse omadused

IR-kiirgusel on sama olemus ja omadused nagu tavalisel valgusel, ainult pikem lainepikkus. Objektidele jõudvad silmaga nähtavad valguslained peegelduvad, murduvad teatud viisil ning inimene näeb objekti peegeldust laias värvivalikus. Ja infrapunakiired, mis jõuavad objektini, neelduvad selles, vabastades energiat ja soojendades seda objekti. Infrapunakiirgust me ei näe, vaid tunneme seda soojusena.

Teisisõnu, kui Päike ei kiirgaks laia spektrit pikalainelisi infrapunakiire, näeks inimene ainult päikesevalgust, kuid ei tunneks selle soojust.

Ilma päikesesoojuseta on elu Maal raske ette kujutada.

Osa sellest neeldub atmosfäär ja meieni jõudvad lained jagunevad:

Lühike - pikkus on vahemikus 0,74 mikronit kuni 2,5 mikronit ja eritavad nende esemeid, mis on kuumutatud temperatuurini üle 800 ° C;

Keskmine - 2,5 mikronit 50 mikronini, kuumutades t 300 kuni 600 os;

Pikk - kõige laiem vahemik 50 mikronist 2000 mikronini (2 mm), t kuni 300 ° C.

Infrapunakiirguse omadused, selle kasu ja kahju inimkehale määratakse kiirgusallika järgi - mida kõrgem on emitteri temperatuur, seda intensiivsemad on lained ja mida sügavam on nende läbitungimisvõime, mõju aste igale elusolendile. organismid. Taimede ja loomade rakulise materjali kohta tehtud uuringud on avastanud infrapunakiirte mitmeid kasulikke omadusi, mis on leidnud laialdast kasutamist meditsiinis.

Infrapunakiirguse eelised inimestele, kasutamine meditsiinis

Meditsiinilised uuringud on tõestanud, et infrapunakiired pikas vahemikus pole mitte ainult ohutud, vaid ka inimestele väga kasulikud. Need aktiveerivad verevoolu ja parandavad ainevahetusprotsesse, pärsivad bakterite arengut ja soodustavad haavade kiiret paranemist pärast kirurgilisi sekkumisi. Need aitavad kaasa mürgiste kemikaalide ja gammakiirguse vastase immuunsuse kujunemisele, stimuleerivad toksiinide, toksiinide väljutamist higi ja uriiniga ning alandavad kolesterooli.

Eriti tõhusad on 9,6 mikroni pikkused kiired, mis aitavad kaasa inimkeha organite ja süsteemide taastumisele (taastumisele) ja paranemisele.

Rahvameditsiinis on läbi aegade kasutatud kuumutatud savi, liiva või soolaga töötlemist – need on ilmekad näited termiliste infrapunakiirte kasulikust mõjust inimesele.

Kaasaegne meditsiin mitmete haiguste raviks on õppinud kasutama kasulikke omadusi:

Infrapunakiirguse abil on võimalik ravida luumurde, patoloogilisi muutusi liigestes, leevendada lihasvalusid;

IR-kiirtel on positiivne mõju halvatud patsientide ravis;

Kiiresti paranevad haavad (operatsioonijärgsed ja teised), leevendavad valu;

Stimuleerides vereringet, aitavad need normaliseerida vererõhku;

Parandab aju vereringet ja mälu;

Raskmetallide soolade eemaldamine kehast;

Neil on väljendunud antimikroobne, põletikuvastane ja seenevastane toime;

Tugevdada immuunsüsteemi.

Bronhiaalastma, kopsupõletik, osteokondroos, artriit, urolitiaas, lamatised, haavandid, ishias, külmakahjustused, seedesüsteemi haigused - see ei ole täielik loetelu patoloogiatest, mille raviks kasutatakse infrapunakiirguse positiivset mõju.

Eluruumide kütmine infrapunakiirguse seadmete abil aitab kaasa õhu ionisatsioonile, võitleb allergiatega, hävitab baktereid, hallitusseente, parandab vereringe aktiveerumise tõttu naha seisundit. Kütteseadme ostmisel on hädavajalik valida pikalaineseadmed.

Muud rakendused

Objektide omadus kiirata kuumalaineid on leidnud rakendust erinevates inimtegevuse valdkondades. Näiteks spetsiaalsete termograafiliste kaamerate abil, mis on võimelised jäädvustama soojuskiirgust, on absoluutses pimeduses näha ja ära tunda mis tahes objekte. Termograafilisi kaameraid kasutatakse laialdaselt sõjaväes ja tööstuses nähtamatute objektide tuvastamiseks.

Meteoroloogias ja astroloogias kasutatakse infrapunakiirgust objektide kauguste, pilvede, veepinna temperatuuride jms määramiseks. Infrapunateleskoobid võimaldavad tavaliste instrumentide abil uurida kosmoseobjekte, mis pole nägemisele ligipääsetavad.

Teadus ei seisa paigal ning IR-seadmete ja nende rakenduste arv kasvab pidevalt.

Kahju

Inimene, nagu iga keha, kiirgab keskmisi ja pikki infrapunalaineid, mis jäävad vahemikku 2,5 mikronit kuni 20-25 mikronini, seega on just sellise pikkusega lained inimesele täiesti ohutud. Lühikesed lained on võimelised tungima sügavale inimese kudedesse, põhjustades siseorganite kuumenemist.

Lühilaineline infrapunakiirgus ei ole mitte ainult kahjulik, vaid ka väga ohtlik inimestele, eriti nägemisorganitele.

Päikese termiline šokk, mille põhjustavad lühikesed lained, tekib siis, kui aju soojendatakse ainult 1 kraadi võrra. Selle sümptomid on:

tugev pearinglus;

Iiveldus;

Suurenenud südame löögisagedus;

Teadvuse kaotus.

Metallurgid ja terasetootjad, kes puutuvad pidevalt kokku lühikeste infrapunakiirte termilise mõjuga, põevad sagedamini südame-veresoonkonna haigusi, neil on nõrgenenud immuunsus ja nad põevad sagedamini külmetushaigusi.

Infrapunakiirguse kahjulike mõjude vältimiseks on vaja võtta kaitsemeetmeid ja piirata ohtlike kiirte all viibimise aega. Päikese termilise kiirguse eelised meie planeedi elule on aga vaieldamatud!

On loodusnähtusi, mis on inimsilmale nähtamatud, kuigi me tunneme nende tegevuse jõudu. Nad on võimelised avaldama vähem mõju kui nähtavad protsessid. Me ei näe infrapunakiiri, kuid tunneme nende soojust. Infrapunakiirguse toime on kasulik Maal elavatele organismidele ja mängib olulist rolli elu arengus. Kõik elusolendid on infrapunavalguse mõju all.

Infrapunakiirguse eripära seisneb selles, et ilma selleta tekivad inimorganismis mitmesugused haigused, vananemine kiireneb. Kuid sel juhul on piir infrapunakiirguse kasulikkuse ja kahju vahel inimestele õhuke. Seetõttu on oluline teada, kuidas sellest mitte üle astuda ja mida teha, kui infrapunakiired on toonud kaasa negatiivseid tagajärgi.

Mis on infrapunakiirgus?

1800. aastal Päikest uurides mõõtis inglise teadlane W. Herschel nähtava spektri erinevate osade temperatuuri. Ta leidis, et küllastunud punase värvi taga on kõrgeim soojuspunkt. Siis ilmus teadusesse infrapunakiirguse (IR-kiirguse) mõiste.

Infrapunakiired on palja silmaga nähtamatud, kuid nahk tunnetab neid soojusena. Need viitavad elektromagnetilisele kiirgusele, mis jääb nähtava valguse punase otsa ja mikrolaine raadiokiirguse vahele. IR-kiirgust nimetatakse ka soojuskiirguseks.

Seda kiirgavad aatomid, millel on liigne energia, ja ioonid. Iga keha, mille temperatuur on üle nulli, on infrapunakiirguse allikas. Päike on tuntud looduslik infrapunakiirte allikas.

IR-kiirguse lainepikkus sõltub kuumutamistemperatuurist. Kõrgeim temperatuur on kõrge kiirgusintensiivsusega lühikestel lainetel. Infrapunakiirte ulatus on lai. See on jagatud sortideks:

lühikesed lained - temperatuur üle 800 kraadi Celsiuse järgi,
keskmised lained - kuni 600 kraadi Celsiuse järgi,
pikad lained - kuni 300 kraadi Celsiuse järgi.

Infrapunakiirguse mõju inimkehale määrab nii nende lainete pikkus kui ka kokkupuute ajaperiood.

Infrapunakiirte eelised inimesele

Pikalainelised infrapunakiired on inimeste tervisele kasulikud. Seda kasutatakse sageli meditsiinis, eriti füsioteraapia protseduurides, mille abil saab parandada vereringet, ainevahetust ja neuroregulatsiooni.

Infrapunakiirguse positiivne mõju inimkehale on järgmine:

parandab mälu ja aju funktsiooni,
normaliseerib vererõhku,
hormonaalne tasakaal normaliseerub,
eemaldatakse soolad, toksiinid ja raskmetallid,
peatab seente ja kahjulike mikroorganismide paljunemise,
vee-soola tasakaal taastub,
ilmneb valu leevendamine
toimub põletikuvastane protsess
vähirakud on alla surutud
radioaktiivse kiirguse tulemused neutraliseeritakse,
suurenenud insuliinisisaldus diabeediga patsientidel,
düstroofia on ravitud
psoriaas möödub
immuunsus on tugevdatud.

Küte, mis kasutab infrapunakiirgust, tapab kahjulikke baktereid ja aitab tugevdada immuunsüsteemi. Õhu ionisatsioon kaitseb allergiliste ilmingute eest. Pikad infrapunasoojuselained mõjuvad rahustavalt väsimuse, ärrituvuse, stressi korral, soodustavad haavade paranemist ja viivad gripist paranemiseni.

Infrapunakiirguse kahjustus

Vaatamata infrapunakiirte kasulikele omadustele on neil ka vastunäidustusi. Eriti ohtlikud on lühikesed lained. Nende kahju võib väljenduda naha punetuses ja põletustes, kuumarabanduses ja dermatiidis, krampide ilmnemises ja vee-soola tasakaalu rikkumises. Lühilaine silmade limaskestale. See mitte ainult ei kuivata seda, vaid võib põhjustada ka tõsiseid silmahaigusi.

Lühilaine mõju inimkehale väljendub teatud märkides:

pearinglus,
iiveldus,
tumenemine silmades
südamepekslemine,
liigutuste koordineerimise rikkumine,
teadvusekaotus.

Sellised sümptomid tekivad siis, kui aju temperatuur tõuseb kasvõi ühe kraadi Celsiuse järgi. Kui temperatuur tõuseb kahe kraadi võrra, tekivad meningiit ja entsefaliit.

Infrapunakiirte kasutamise vastunäidustused on järgmised:

verehaigused,
verejooks,
põletikulised protsessid,
ägedad mädased ilmingud,
pahaloomulised kasvajad.

Kus leidub infrapunakiirgust?

Infrapunakiirgust kasutatakse erinevates inimtegevuse valdkondades. Nende hulka kuuluvad: termograafia, astronoomia, meditsiin, toiduainetööstus ja teised.

IR-kiirgurid võivad olla erinevad seadmed:

pea suunamine sihikusse,
öövaatlusseadmed,
füsioteraapia seadmed,
küttesüsteemid,
küttekehad,
kaugjuhtimisseadmed.

Iga kuumutatud keha on infrapunakiirguse allikas.

Mis puudutab kütteseadmeid, siis nende ostmisel tuleks tähelepanu pöörata seadme kiirguse iseloomule, mis on tavaliselt märgitud tehniliste andmete lehel. Kui soojust eraldaval spiraalil on soojusisolatsioonikaitse, siis selle pikkade lainete mõju avaldab kehale positiivset mõju. Kui kütteelement ei ole isoleeritud, siis kiirgab seade lühilaineid, mis põhjustavad tervisehäireid.

Tähtis! Kui seade kiirgab lühilainekiirgust, ärge viibige selle läheduses kaua ja hoidke see endast eemal.

Kuumarabanduse ohvri abistamine

Infrapunakuumusega kokkupuude võib põhjustada kuumarabanduse. Sel juhul on vaja ohvrile osutada järgmised abimeetmed:

pane see jahedasse kohta
vaba kitsastest riietest,
kandke külma kaela, pea, südame piirkonda, selgroogu ja kubeme lahkliha piirkonda,
mähkige inimene külmas vees leotatud lina sisse,
lülitage ventilaator sisse ja suunake see mõjutatud õhku,
juua sageli külmalt
vajadusel teha kunstlikku hingamist,
kutsu kiirabi.

Järeldus

Mõistes infrapunakiirte olemust, oleme teadlikud nende asendamatusest inimkeha eluks ja normaalseks funktsioneerimiseks. Vaatamata infrapunakiirguse eelistele inimestele, võib see lühilainealas töötades põhjustada ka korvamatut kahju. Seetõttu olge infrapunavalguse mõju all olles ettevaatlik. Kaaluge talle kättesaadavaid vastunäidustusi. Ja kui kellelgi teie ümber juhtus kuumarabandus, osutage talle vajalikku abi.

INFRAPUNAKIIRGUS (IR-kiirgus, IR-kiired), elektromagnetkiirgus lainepikkusega λ alates umbes 0,74 mikronist kuni umbes 1-2 mm, see tähendab kiirgus, mis hõivab spektripiirkonna nähtava kiirguse punase otsa ja lühilainelise (submillimeetrise) raadiokiirguse vahel. Infrapunakiirgus viitab optilisele kiirgusele, kuid erinevalt nähtavast kiirgusest inimsilm seda ei taju. Suheldes kehade pinnaga, soojendab see neid, seetõttu nimetatakse seda sageli soojuskiirguseks. Tavapäraselt jagatakse infrapunakiirguse piirkond lähedaseks (λ = 0,74-2,5 mikronit), keskmiseks (2,5-50 mikronit) ja kaugeks (50-2000 mikronit). Infrapunakiirguse avastas W. Herschel (1800) ja sõltumatult W. Wollaston (1802).

Infrapunaspektrid võivad olla joon- (aatomispektrid), pidevad (kondenseeritud aine spektrid) või triibulised (molekulaarspektrid). Infrapunakiirguse ainete optilised omadused (läbilaskvus, peegeldus, murdumine jne) erinevad reeglina oluliselt vastavatest omadustest nähtaval või ultraviolettkiirgusel. Paljud nähtavale valgusele läbipaistvad ained on teatud lainepikkusega infrapunakiirgusele läbipaistmatud ja vastupidi. Näiteks mitme sentimeetri paksune veekiht on infrapunakiirgusele läbipaistmatu, kui λ > 1 µm, mistõttu vett kasutatakse sageli kuumakaitsefiltrina. Ge ja Si plaadid, mis on nähtava kiirguse suhtes läbipaistmatud, on läbipaistvad teatud lainepikkusega infrapunakiirgusele, must paber on kauges infrapuna piirkonnas läbipaistev (sellisi aineid kasutatakse infrapunakiirguse eraldamisel valgusfiltritena).

Enamiku metallide peegeldusvõime infrapunakiirguses on palju suurem kui nähtaval kiirgusel ja suureneb lainepikkuse suurenedes (vt Metalloptika). Seega ulatub infrapunakiirguse Al, Au, Ag, Cu pindade peegeldus λ = 10 μm 98%-ni. Vedelad ja tahked mittemetallilised ained peegelduvad selektiivselt (sõltuvalt lainepikkusest) infrapunakiirgust, mille maksimumide asukoht sõltub nende keemilisest koostisest.

Maa atmosfääri läbides nõrgeneb infrapunakiirgus õhuaatomite ja -molekulide hajumise ja neeldumise tõttu. Lämmastik ja hapnik ei neela infrapunakiirgust ja nõrgendavad seda ainult hajumise tulemusena, mida on infrapunakiirguse puhul palju vähem kui nähtaval valgusel. Atmosfääris esinevad molekulid H 2 O, O 2, O 3 jne neelavad infrapunakiirgust selektiivselt (selektiivselt), eriti tugevalt neeldub veeauru infrapunakiirgus. H 2 O neeldumisribasid täheldatakse kogu spektri IR piirkonnas ja CO 2 ribasid - selle keskosas. Atmosfääri pinnakihtides on infrapunakiirguse jaoks vaid väike arv "läbipaistvusaknaid". Suitsuosakeste, tolmu, väikeste veepiiskade olemasolu atmosfääris põhjustab infrapunakiirguse täiendava nõrgenemise, kuna see hajub nendele osakestele. Väikeste osakeste suuruste korral hajub infrapunakiirgus vähem kui nähtav kiirgus, mida kasutatakse infrapunafotograafias.

Infrapunakiirguse allikad. Võimas looduslik infrapunakiirguse allikas on Päike, umbes 50% selle kiirgusest asub infrapuna piirkonnas. Infrapunakiirgus moodustab 70–80% hõõglampide kiirgusenergiast; seda kiirgavad elektrikaar ja erinevad gaaslahenduslambid, igat tüüpi elektrilised ruumisoojendid. Teadusuuringutes on infrapunakiirguse allikateks volframlintlambid, Nernsti tihvt, maakera, kõrgsurve-elavhõbelambid jne. Teatud tüüpi laserite kiirgus asub ka spektri IR piirkonnas (nt. neodüümklaaslaserite lainepikkus on 1,06 μm, heelium-neoonlaserite - 1,15 ja 3,39 mikronit, CO 2 laserite - 10,6 mikronit).

Infrapunakiirguse vastuvõtjad põhinevad kiirgusenergia muundamisel teist tüüpi mõõtmiseks saadaolevaks energiaks. Termovastuvõtjates põhjustab neeldunud infrapunakiirgus temperatuuritundliku elemendi temperatuuri tõusu, mis registreeritakse. Fotoelektrilistes vastuvõtjates põhjustab infrapunakiirguse neeldumine elektrivoolu või pinge tugevuse ilmnemist või muutumist. Fotoelektrilised vastuvõtjad (erinevalt termilistest) on selektiivsed, see tähendab, et nad on tundlikud ainult teatud spektripiirkonna kiirgusele. Infrapunakiirguse fotode registreerimine toimub spetsiaalsete fotoemulsioonide abil, kuid need on selle suhtes tundlikud ainult lainepikkustel kuni 1,2 mikronit.

Infrapunakiirguse kasutamine. IR-kiirgust kasutatakse laialdaselt teadusuuringutes ja erinevate praktiliste probleemide lahendamisel. Molekulide ja tahkete ainete emissiooni- ja neeldumisspektrid asuvad IR piirkonnas, neid uuritakse infrapunaspektroskoopias, struktuuriprobleemides ning kasutatakse ka kvalitatiivses ja kvantitatiivses spektraalanalüüsis. Kauges IR piirkonnas asub aatomite Zeemani alamtasandite vaheliste üleminekute käigus tekkiv kiirgus, aatomite IR-spektrid võimaldavad uurida nende elektronkestade ehitust. Fotod ühest ja samast objektist, mis on tehtud nähtavas ja infrapunavahemikus, võivad peegeldus-, ülekande- ja hajumistegurite erinevuse tõttu oluliselt erineda; IR-fotograafias näete detaile, mida tavapildistamisel ei näe.

Tööstuses kasutatakse infrapunakiirgust materjalide ja toodete kuivatamiseks ja soojendamiseks, igapäevaelus - ruumide kütmiseks. Infrapunakiirgusele tundlike fotokatoodide baasil on loodud elektronoptilised muundurid, milles objekti silmale nähtamatu infrapunakujutis muudetakse nähtavaks. Selliste muundurite baasil ehitatakse erinevad öövaatlusseadmed (binoklid, sihikud jne), mis võimaldavad tuvastada objekte täielikus pimeduses, vaadelda ja sihtida, kiiritades neid spetsiaalsetest allikatest tuleva infrapunakiirgusega. Ülitundlike infrapunavastuvõtjate abil määratakse objektid nende endi infrapunakiirguse järgi ning luuakse mürskude ja rakettmürskude suunamissüsteeme. IR-lokaatorid ja IR-kaugusmõõturid võimaldavad tuvastada pimedas objekte, mille temperatuur on kõrgem kui ümbritseva õhu temperatuur, ja mõõta kaugust nendeni. Infrapunalaserite võimsat kiirgust kasutatakse teadusuuringutes, samuti maapealse ja kosmoseside jaoks, atmosfääri lasersondeerimiseks jne. Infrapunakiirgust kasutatakse arvesti standardi reprodutseerimiseks.

Lit .: Schreiber G. Infrapunakiired elektroonikas. M., 2003; Tarasov VV, Yakushenkov Yu. G. "Väljanägemise" tüüpi infrapunasüsteemid. M., 2004.

Tõlkinud Dmitri Viktorov

Lühend: IR-kiirgus
Definitsioon: nähtamatu kiirgus lainepikkusega ligikaudu 750 nm kuni 1 mm.

Infrapunakiirgus- see on kiirgus, mille lainepikkus on suurem kui 700–800 nm, nähtava lainepikkuse vahemiku ülempiir. See piir ei määra, kuidas väheneb silma tundlikkus nähtava kiirguse suhtes antud spektripiirkonnas.

Kuigi silma tundlikkus nähtava valguse suhtes, näiteks 700 nm juures, on juba väga nõrk, on mõne laserdioodi kiirgus, mille lainepikkus on üle 750 nm, siiski näha, kui emissioon on piisavalt tugev. Selline kiirgus võib olla silmadele kahjulik, isegi kui seda ei tajuta väga eredana. Ka spektri infrapunapiirkonna ülempiir lainepikkuse osas ei ole selgelt määratletud, tavaliselt umbes 1 µm.

Infrapunavalguses "nägemiseks" kasutatakse öövaatlusprille.

Infrapunaspektri piirkondade jaoks kasutatakse järgmist klassifikatsiooni:

- lähiinfrapuna (nimetatakse ka IR-A) on ~ 700 kuni 1400 nm. Selles lainepikkuse vahemikus kiirgavad laserid on silmadele eriti ohtlikud, kuna lähi-infrapunakiirgus kandub edasi ja fokusseerub tundlikule võrkkestale samamoodi nagu nähtav valgus, samas ei tekita see kaitsvat vilkumise refleksi. Vajalik on asjakohane silmade kaitse.
- lühilaine infrapuna (IR-B) ulatub alates 1,4 kuni 3 µm. See vahemik on silmadele suhteliselt ohutu, kuna selline kiirgus neeldub silma aines enne, kui see jõuab võrkkestani. Selles vahemikus töötavad kiudoptilise side erbiumiga legeeritud kiudvõimendid.
- kesklaine infrapuna vahemik (IR-C) alates 3 kuni 8 µm. Atmosfäär kogeb selles vahemikus tugevat neeldumist. Absorptsiooniliine on palju, näiteks süsinikdioksiidi (CO2) ja veeauru (H2O) jaoks. Paljudel gaasidel on tugevad ja iseloomulikud keskmise IR neeldumisjooned, mistõttu on see spektripiirkond väga tundliku gaasispektroskoopia jaoks huvipakkuv.
- pikalaine IR erineb 8 kuni 15 µm, järgides kauget infrapunakiirgust, mis ulatub kuni 1 mm, algab see kirjanduses mõnikord juba 8 µm. Spektri pikalainelist IR piirkonda kasutatakse termopildistamiseks.

Siiski tuleb märkida, et nende mõistete määratlused erinevad kirjanduses oluliselt. Enamik klaase on infrapuna-lähedase kiirguse suhtes läbipaistvad, kuid neelavad tugevalt pika lainepikkusega kiirgust, samas kui selle kiirguse footoneid saab otse muuta fononiteks. Ränikiududes kasutatava ränidioksiidi klaasi puhul toimub tugev neeldumine pärast 2 µm.

Infrapunakiirgust nimetatakse ka soojuskiirguseks, kuna kuumutatud kehade soojuskiirgus on enamasti infrapunapiirkonnas. Isegi toatemperatuuril ja madalamal kiirgavad kehad märkimisväärses koguses keskmist ja kaugemat infrapunakiirgust, mida saab kasutada termopildistamiseks.
Näiteks talvel köetava maja infrapunapildid võivad paljastada soojuslekkeid (nt akendel, katusel või halvasti soojustatud seintes radiaatorite taga) ja aidata seega rakendada tõhusaid parendusmeetmeid.

Internetiportaali materjalide järgi