نور مادون قرمز - کارگاهی در مورد تشعشعات گرم نامرئی. خواص مفید و مضر پرتوهای مادون قرمز بر انسان کاربرد تابش مادون قرمز به طور خلاصه

منابع تشعشع مادون قرمز

منبع قدرتمند تشعشعات مادون قرمز خورشید است که حدود 50 درصد آن در ناحیه فروسرخ قرار دارد. بخش قابل توجهی (از 70 تا 80٪) از انرژی تابش لامپ های رشته ای با رشته تنگستن از تابش مادون قرمز ناشی می شود.

هنگام عکاسی در تاریکی و در برخی از دستگاه‌های مشاهده شبانه، لامپ‌های نور پس‌زمینه مجهز به یک فیلتر مادون قرمز هستند که فقط تابش مادون قرمز را منتقل می‌کند. منبع قدرتمند تشعشعات مادون قرمز یک قوس الکتریکی کربنی با دمای ~ 3900 کلوین است که تابش آن نزدیک به تابش یک جسم سیاه و همچنین لامپ های مختلف تخلیه گاز (سوختن پالسی و مداوم) است. برای گرمایش تابشی اتاق ها، از مارپیچ های ساخته شده از سیم نیکروم استفاده می شود که تا دمای ~ 950 K گرم می شود. برای غلظت بهتر تابش مادون قرمز، چنین بخاری هایی مجهز به بازتابنده هستند. در تحقیقات علمی، به عنوان مثال، هنگام به دست آوردن طیف های جذب مادون قرمز در مناطق مختلف طیف، از منابع ویژه تابش مادون قرمز استفاده می شود: لامپ های نوار تنگستن، پین نرنست، گلوبار، لامپ های جیوه فشار بالا و غیره.

تابش برخی از ژنراتورهای کوانتومی نوری - لیزرها نیز در ناحیه مادون قرمز طیف قرار دارد. به عنوان مثال، تابش لیزر شیشه ای نئودیمیم دارای طول موج 1.06 میکرومتر، لیزر روی مخلوط نئون و هلیوم - 1.15 میکرومتر و 3.39 میکرومتر، لیزر دی اکسید کربن - 10.6 میکرومتر، لیزر نیمه هادی در InSb - 5 میکرومتر و و غیره گیرنده های تابش مادون قرمز بر اساس تبدیل انرژی تابش مادون قرمز به انواع دیگر انرژی هستند که با روش های معمولی قابل اندازه گیری هستند.

گیرنده های حرارتی و فوتوالکتریک تابش مادون قرمز وجود دارد که در اولی اشعه مادون قرمز جذب شده باعث افزایش دمای عنصر حساس به حرارت گیرنده می شود که ثبت می شود. در گیرنده های فوتوالکتریک، تابش مادون قرمز جذب شده منجر به ظهور یا تغییر جریان یا ولتاژ الکتریکی می شود. گیرنده های فوتوالکتریک، بر خلاف گیرنده های حرارتی، گیرنده های انتخابی هستند، یعنی فقط در ناحیه خاصی از طیف حساس هستند. فیلم ها و صفحات ویژه عکاسی - زیر صفحات - نیز به تشعشعات مادون قرمز حساس هستند (تا l = 1.2 میکرون) و بنابراین می توان عکس ها را در تابش مادون قرمز گرفت.

کاربردهای تابش مادون قرمز

اشعه مادون قرمز به طور گسترده در تحقیقات علمی، در حل تعداد زیادی از مشکلات عملی، در امور نظامی و غیره استفاده می شود. مطالعه طیف های گسیلی و جذبی در ناحیه فروسرخ در مطالعه ساختار لایه الکترونی اتم ها، برای تعیین ساختار استفاده می شود. از مولکول ها، و همچنین برای تجزیه و تحلیل کمی و کیفی مخلوطی از مواد ترکیب مولکولی پیچیده، مانند سوخت موتور. با توجه به تفاوت در ضرایب پراکندگی، بازتاب و انتقال اجسام در تابش مرئی و فروسرخ، عکاسی به دست آمده در تابش مادون قرمز دارای تعدادی ویژگی در مقایسه با عکاسی معمولی است. به عنوان مثال، تصاویر مادون قرمز اغلب جزئیاتی را نشان می دهند که در یک عکس معمولی قابل مشاهده نیستند.

در صنعت، اشعه مادون قرمز برای خشک کردن و گرم کردن مواد و محصولات در هنگام تابش و همچنین برای تشخیص عیوب پنهان در محصولات استفاده می شود.

بر اساس فوتوکاتدهای حساس به تابش مادون قرمز (برای l< 1,3 мкм), созданы специальные приборы - электроннооптические преобразователи, в которых не видимое глазом инфракрасное изображение объекта на фотокатоде преобразуется в видимое. На этом принципе построены различные приборы ночного видения (бинокли, прицелы и др.), позволяющие при облучении наблюдаемых объектов инфракрасным излучением от специальных источников вести наблюдение или прицеливание в полной темноте. Создание высокочувствительных приёмников Инфракрасного излучения позволило построить специальные приборы - теплопеленгаторы для обнаружения и пеленгации объектов, температура которых выше температуры окружающего фона (нагретые трубы кораблей, двигатели самолётов, выхлопные трубы танков и др.), по их собственному тепловому Инфракрасному излучению. На принципе использования теплового излучения цели созданы также системы самонаведения на цель снарядов и ракет. Специальная оптическая система и приёмник инфракрасного излучения, расположенные в головной части ракеты, принимают инфракрасное излучение от цели, температура которой выше температуры окружающей среды (например, собственное инфракрасное излучение самолётов, кораблей, заводов, тепловых электростанций), а автоматическое следящее устройство, связанное с рулями, направляет ракету точно в цель. Инфракрасные локаторы и дальномеры позволяют обнаруживать в темноте любые объекты и измерять расстояния до них.

ژنراتورهای کوانتومی نوری که در ناحیه مادون قرمز ساطع می‌شوند نیز برای ارتباطات زمینی و فضایی استفاده می‌شوند.

پرتوهای فروسرخ (IR) امواج الکترومغناطیسی هستند. چشم انسان قادر به درک این تابش نیست، اما فرد آن را به عنوان انرژی حرارتی درک می کند و آن را در سراسر پوست احساس می کند. ما دائماً توسط منابع تابش مادون قرمز احاطه شده ایم که از نظر شدت و طول موج متفاوت هستند.

آیا باید مراقب پرتوهای مادون قرمز بود، آیا این اشعه برای انسان ضرر دارد یا فایده و تاثیر آن چیست؟

تابش IR و منابع آن چیست؟

همانطور که مشخص است، طیف تابش خورشیدی که توسط چشم انسان به عنوان رنگ قابل مشاهده درک می شود، بین امواج بنفش (کوتاه ترین - 0.38 میکرون) و قرمز (طولانی ترین - 0.76 میکرون) قرار دارد. علاوه بر این امواج، امواج الکترومغناطیسی غیرقابل دسترس برای چشم انسان وجود دارد - ماوراء بنفش و مادون قرمز. "Ultra" به این معنی است که آنها در زیر یا به عبارت دیگر تشعشعات بنفش کمتر هستند. "Infra" به ترتیب، تابش قرمز بالاتر یا بیشتر است.

یعنی تابش IR امواج الکترومغناطیسی است که فراتر از محدوده رنگ قرمز قرار دارد و طول آن از تابش قرمز مرئی بیشتر است. ویلیام هرشل، ستاره شناس آلمانی، هنگام مطالعه تابش الکترومغناطیسی، امواج نامرئی را کشف کرد که باعث افزایش دمای دماسنج می شد و آنها را تابش حرارتی فروسرخ نامید.

قوی ترین منبع طبیعی تابش حرارتی خورشید است. از تمام پرتوهای ساطع شده توسط ستاره، 58٪ مادون قرمز هستند. منابع مصنوعی همه وسایل گرمایش الکتریکی هستند که الکتریسیته را به گرما تبدیل می کنند و همچنین هر جسمی که دمای آن بالاتر از صفر مطلق - 273 درجه سانتیگراد است.

خواص تابش مادون قرمز

تابش مادون قرمز ماهیت و خواصی مشابه نور معمولی دارد و فقط طول موج بیشتری دارد. امواج نور قابل مشاهده با چشم، رسیدن به اشیا، منعکس شده، شکسته می شوند و فرد بازتاب جسم را در طیف وسیعی از رنگ ها می بیند. و پرتوهای مادون قرمز با رسیدن به یک جسم جذب آن می شوند و انرژی آزاد می کنند و جسم را گرم می کنند. ما تابش مادون قرمز را نمی بینیم، اما آن را به صورت گرما احساس می کنیم.

به عبارت دیگر، اگر خورشید طیف وسیعی از پرتوهای مادون قرمز موج بلند ساطع نمی کرد، انسان فقط نور خورشید را می دید، اما گرمای آن را احساس نمی کرد.

تصور زندگی روی زمین بدون گرمای خورشیدی دشوار است.

مقداری از آن توسط جو جذب می شود و امواجی که به ما می رسند به دو دسته تقسیم می شوند:

کوتاه - طول در محدوده 0.74 میکرون - 2.5 میکرون قرار دارد و توسط اجسامی که تا دمای بیش از 800 درجه سانتیگراد گرم شده اند منتشر می شوند.

متوسط ​​- از 2.5 میکرون تا 50 میکرون، دمای گرمایش از 300 تا 600 درجه سانتیگراد.

طولانی - وسیع ترین محدوده از 50 میکرون تا 2000 میکرون (2 میلی متر)، t تا 300 درجه سانتی گراد.

خواص تشعشعات مادون قرمز، فواید و مضرات آن برای بدن انسان، توسط منبع تابش تعیین می شود - هر چه دمای ساطع کننده بالاتر باشد، امواج شدیدتر و توانایی نفوذ آنها عمیق تر، درجه تاثیر بر هر موجود زنده ای است. ارگانیسم ها مطالعات انجام شده بر روی مواد سلولی گیاهان و جانوران تعدادی از خواص مفید پرتوهای مادون قرمز را کشف کرده است که کاربرد گسترده ای در پزشکی پیدا کرده است.

فواید اشعه مادون قرمز برای انسان، کاربرد در پزشکی

تحقیقات پزشکی ثابت کرده است که پرتوهای مادون قرمز دوربرد نه تنها برای انسان بی خطر است، بلکه بسیار مفید است. آنها جریان خون را فعال می کنند و فرآیندهای متابولیک را بهبود می بخشند، رشد باکتری ها را سرکوب می کنند و باعث بهبود سریع زخم ها پس از مداخلات جراحی می شوند. آنها باعث ایجاد ایمنی در برابر مواد شیمیایی سمی و تشعشعات گاما می شوند، از بین بردن سموم و مواد زائد از طریق عرق و ادرار و کاهش کلسترول را تحریک می کنند.

به ویژه پرتوهایی با طول 9.6 میکرون هستند که باعث بازسازی (ترمیم) و بهبود اندام ها و سیستم های بدن انسان می شوند.

از زمان های بسیار قدیم، طب عامیانه از درمان با خاک رس گرم، ماسه یا نمک استفاده می کرد - اینها نمونه های واضحی از اثرات مفید پرتوهای مادون قرمز حرارتی بر روی انسان هستند.

طب مدرن یاد گرفته است که از خواص مفید برای درمان تعدادی از بیماری ها استفاده کند:

با استفاده از اشعه مادون قرمز، می توانید شکستگی استخوان، تغییرات پاتولوژیک در مفاصل را درمان کنید و درد عضلانی را تسکین دهید.

اشعه IR در درمان بیماران فلج تأثیر مثبت دارد.

بهبود سریع زخم ها (بعد از عمل و غیره)، تسکین درد.

با تحریک گردش خون، آنها به عادی سازی فشار خون کمک می کنند.

بهبود گردش خون در مغز و حافظه؛

نمک های فلزات سنگین را از بدن خارج کنید.

آنها دارای اثر ضد میکروبی، ضد التهابی و ضد قارچی هستند.

تقویت سیستم ایمنی بدن.

آسم برونش، پنومونی، پوکی استخوان، آرتریت، سنگ کلیه، زخم بستر، زخم، رادیکولیت، سرمازدگی، بیماری های دستگاه گوارش - این لیست کاملی از آسیب شناسی نیست که برای درمان آنها از اثرات مثبت اشعه مادون قرمز استفاده می شود.

گرمایش اماکن مسکونی با استفاده از دستگاه های اشعه مادون قرمز باعث یونیزاسیون هوا، مبارزه با آلرژی ها، از بین بردن باکتری ها، قارچ های قارچی و بهبود وضعیت پوست با فعال کردن گردش خون می شود. هنگام خرید بخاری، انتخاب دستگاه های موج بلند ضروری است.

سایر برنامه های کاربردی

خاصیت اجسام برای انتشار امواج گرمایی در زمینه های مختلف فعالیت های انسانی کاربرد پیدا کرده است. به عنوان مثال، با کمک دوربین های حرارتی ویژه ای که قادر به گرفتن تشعشعات حرارتی هستند، می توانید هر جسمی را در تاریکی مطلق ببینید و تشخیص دهید. دوربین های حرارتی به طور گسترده در کاربردهای نظامی و صنعتی برای تشخیص اجسام نامرئی استفاده می شوند.

در هواشناسی و طالع بینی، از پرتوهای مادون قرمز برای تعیین فاصله از اجسام، ابرها، دمای سطح آب و غیره استفاده می شود. تلسکوپ های فروسرخ امکان مطالعه اجرام فضایی را که قابل دید نیستند از طریق ابزارهای معمولی ممکن می سازد.

علم ثابت نمی‌ماند و تعداد دستگاه‌های IR و حوزه‌های کاربردی آنها دائماً در حال افزایش است.

صدمه

انسان مانند هر بدنی امواج فروسرخ متوسط ​​و بلندی را از خود ساطع می کند که طول آن از 2.5 میکرون تا 20-25 میکرون است، بنابراین امواج با این طول برای انسان کاملاً بی خطر هستند. امواج کوتاه قادرند به عمق بافت انسان نفوذ کنند و باعث گرم شدن اندام های داخلی شوند.

امواج مادون قرمز موج کوتاه نه تنها برای انسان مضر است، به ویژه برای اندام های بینایی بسیار خطرناک است.

گرمازدگی خورشیدی که توسط امواج کوتاه تحریک می شود، زمانی رخ می دهد که مغز تنها 1 درجه سانتیگراد گرم شود. علائم آن عبارتند از:

سرگیجه شدید؛

حالت تهوع؛

افزایش ضربان قلب؛

از دست دادن هوشیاری.

متالورژی ها و کارگران فولاد که دائماً در معرض اثرات حرارتی پرتوهای کوتاه مادون قرمز قرار دارند، بیشتر از دیگران به بیماری های سیستم قلبی عروقی مبتلا می شوند، سیستم ایمنی ضعیفی دارند و بیشتر در معرض سرماخوردگی هستند.

برای جلوگیری از اثرات مضر اشعه مادون قرمز، لازم است اقدامات محافظتی انجام شود و زمان سپری شده در زیر اشعه های خطرناک محدود شود. اما مزایای تابش خورشیدی حرارتی برای حیات در سیاره ما غیرقابل انکار است!

در سال 1800، دانشمند ویلیام هرشل کشف خود را در جلسه انجمن سلطنتی لندن اعلام کرد. او دماهای خارج از طیف را اندازه گیری کرد و پرتوهای نامرئی با قدرت گرمایش زیاد را کشف کرد. او این آزمایش را با استفاده از فیلترهای تلسکوپ انجام داد. او متوجه شد که آنها نور و گرما را از پرتوهای خورشید به درجات مختلف جذب می کنند.

پس از 30 سال، وجود پرتوهای نامرئی واقع در فراتر از قسمت قرمز طیف مرئی خورشید به طور مسلم ثابت شد. بکرل فرانسوی این تابش را فروسرخ نامید.

خواص تابش IR

طیف تابش مادون قرمز از خطوط و باندهای جداگانه تشکیل شده است. اما می تواند پیوسته نیز باشد. همه چیز به منبع پرتوهای IR بستگی دارد. به عبارت دیگر، آنچه اهمیت دارد انرژی جنبشی یا دمای یک اتم یا مولکول است. هر عنصر جدول تناوبی در دماهای مختلف ویژگی های متفاوتی دارد.

به عنوان مثال، طیف مادون قرمز اتم های برانگیخته، به دلیل وضعیت نسبی مابقی دسته هسته، دارای طیف IR کاملاً خطی خواهد بود. و مولکول های برانگیخته راه راه و به طور تصادفی قرار می گیرند. همه چیز فقط به مکانیسم برهم نهی طیف های خطی خود هر اتم بستگی دارد. بلکه از برهم کنش این اتم ها با یکدیگر.

با افزایش دما، ویژگی های طیفی بدن تغییر می کند. بنابراین، جامدات و مایعات گرم شده یک طیف مادون قرمز پیوسته منتشر می کنند. در دمای کمتر از 300 درجه سانتیگراد، تابش یک جامد گرم شده کاملاً در ناحیه مادون قرمز است. هم مطالعه امواج IR و هم کاربرد مهم ترین خواص آنها به محدوده دما بستگی دارد.

خواص اصلی پرتوهای IR جذب و گرمایش بیشتر اجسام است. اصل انتقال حرارت توسط بخاری های مادون قرمز با اصول همرفت یا هدایت متفاوت است. جسمی که در جریان گازهای داغ قرار دارد، مقداری گرما را از دست می دهد تا زمانی که دمای آن کمتر از دمای گاز گرم شده باشد.

و بالعکس: اگر ساطع کننده های مادون قرمز به یک جسم تابش کنند، این بدان معنا نیست که سطح آن این تابش را جذب می کند. همچنین می تواند پرتوها را بدون از دست دادن منعکس، جذب یا منتقل کند. تقریباً همیشه، جسم تحت تابش بخشی از این تابش را جذب می کند، بخشی را منعکس می کند و بخشی را منتقل می کند.

همه اشیاء نورانی یا اجسام گرم شده امواج مادون قرمز ساطع نمی کنند. مثلاً لامپ های فلورسنت یا شعله اجاق گاز چنین تشعشعی ندارند. اصل عملکرد لامپ های فلورسنت بر اساس درخشش (فوتولومینسانس) است. طیف آن نزدیکترین به طیف نور روز، نور سفید است. بنابراین، تقریباً هیچ تشعشع IR در آن وجود ندارد. و بیشترین شدت تابش از شعله اجاق گاز در طول موج آبی رخ می دهد. تابش IR اجسام گرم شده ذکر شده بسیار ضعیف است.

همچنین موادی وجود دارند که نسبت به نور مرئی شفاف هستند، اما قادر به انتقال پرتوهای مادون قرمز نیستند. به عنوان مثال، یک لایه آب به ضخامت چند سانتی متر، تابش مادون قرمز با طول موج بیشتر از 1 میکرون را منتقل نمی کند. در این حالت، فرد می تواند اشیاء واقع در پایین را با چشم غیر مسلح تشخیص دهد.

نظریه تابش مادون قرمز

همه تنوع ازآموزه های ناشی از خورشید ماهیت واحدی دارند -این امواج الکترومغناطیسی هستند. تنوع در خواص آنها ناشی از تفاوت در طول موج است. قسمت قابل مشاهده طیف تابش خورشیدی با کوتاه ترین امواج - امواج بنفش (0.38 میکرون) شروع می شود و با طولانی ترین امواج (0.76 میکرون) پایان می یابد که چشم انسان آن را قرمز درک می کند.

دانشمند آلمانی ویلیام هرشل در سال 1800 پرتوهای نامرئی خاصی را فراتر از قسمت قرمز طیف کشف کرد که باعث افزایش قابل توجه دمای دماسنجی شد که برای تحقیق استفاده کرد. این تابش مادون قرمز نام داشت.

تاثیر اشعه مادون قرمز بر بدن انسان چیست؟ بیایید دریابیم.

تابش مادون قرمز چیست؟

تابش مجاور قسمت قرمز طیف مرئی که توسط اندام های بینایی ما درک نمی شود، اما توانایی گرم کردن سطوح روشن را دارد، مادون قرمز نامیده می شود. پیشوند "infra" به معنای "بیشتر" است. در مورد ما، اینها پرتوهای الکترومغناطیسی با طول موج بیشتر از نور قرمز مرئی هستند.

منبع تابش مادون قرمز چیست؟

منبع طبیعی آن خورشید است. محدوده پرتوهای مادون قرمز بسیار گسترده است. این امواج با طول 7 تا 14 میکرومتر (μm) هستند. جذب جزئی و پراکندگی پرتوهای فروسرخ در جو زمین اتفاق می افتد.

مقیاس تابش خورشیدی مادون قرمز با این واقعیت اثبات می شود که 58٪ از کل طیف امواج الکترومغناطیسی ساطع شده از ستاره ما را تشکیل می دهد.

این طیف نسبتاً گسترده ای از پرتوهای IR به سه بخش تقسیم می شود:

امواج بلند ساطع شده توسط بخاری با دمای 35 تا 300 درجه سانتیگراد.

متوسط ​​- از 300 تا 700 درجه سانتیگراد؛

کوتاه - بیش از 700 درجه سانتیگراد.

همه آنها توسط اتمهای برانگیخته (یعنی آنهایی که انرژی اضافی دارند) و همچنین یونهای ماده منتشر می شوند. همه اجسام اگر دمای آنها بالاتر از صفر مطلق (منهای 273 درجه سانتیگراد) باشد منبع تابش IR هستند.

بنابراین، بسته به دمای ساطع کننده، پرتوهای IR با طول موج، شدت و توانایی های نفوذ متفاوت تشکیل می شود. و این تعیین می کند که چگونه اشعه مادون قرمز بر یک موجود زنده تأثیر می گذارد.

فواید و مضرات پرتوهای IR برای سلامت انسان

شما می توانید به این سوال پاسخ دهید - آیا تشعشعات مادون قرمز برای انسان مضر است، مجهز به برخی اطلاعات است.

اشعه مادون قرمز موج بلندی که به پوست برخورد می کند گیرنده های عصبی را تحت تاثیر قرار می دهد و باعث ایجاد احساس گرما می شود. بنابراین تابش مادون قرمز را تابش حرارتی نیز می نامند.

بیش از 90 درصد از این اشعه توسط رطوبت موجود در لایه های بالایی پوست جذب می شود. فقط باعث افزایش دمای پوست می شود. تحقیقات پزشکی نشان داده است که تابش امواج بلند نه تنها برای انسان بی خطر است، بلکه ایمنی را بهبود می بخشد و مکانیسم بازسازی و بهبود بسیاری از اندام ها و سیستم ها را تحریک می کند. پرتوهای IR با طول موج 9.6 میکرون به ویژه در این زمینه موثر هستند.این شرایط تعیین کننده استفاده از اشعه مادون قرمز در پزشکی است.

یک مکانیسم کاملاً متفاوت از عملکرد پرتوهای مادون قرمز بر روی بدن انسان که متعلق به بخش موج کوتاه طیف است. آنها می توانند تا عمق چندین سانتی متری نفوذ کنند و باعث گرم شدن اندام های داخلی شوند.

در محل تابش، به دلیل گشاد شدن مویرگ ها، ممکن است قرمزی پوست از جمله تشکیل تاول ظاهر شود. اشعه مادون قرمز کوتاه به ویژه برای اندام های بینایی خطرناک است. آنها می توانند باعث ایجاد آب مروارید، اختلال در تعادل آب و نمک و ظهور تشنج شوند.

علت اثر شوک حرارتی شناخته شده اشعه مادون قرمز موج کوتاه است.افزایش دمای مغز به میزان 1 درجه سانتیگراد در حال حاضر علائم آن را ایجاد می کند:

سرگیجه؛

حالت تهوع؛

افزایش ضربان قلب؛

تیره شدن چشم

گرمای بیش از حد 2 درجه سانتی گراد می تواند باعث ایجاد مننژیت شود.

حال بیایید مفهوم شدت تابش الکترومغناطیسی را درک کنیم. این عامل به فاصله تا منبع گرما و دمای آن بستگی دارد. تشعشعات حرارتی با شدت کم موج بلند نقش مهمی در توسعه حیات در این سیاره دارد. بدن انسان نیاز به تکمیل مداوم این طول موج ها دارد.

بنابراین، مضرات و مزایای اشعه مادون قرمز با طول موج و زمان قرار گرفتن در معرض تعیین می شود.

چگونه از اثرات مضر اشعه IR جلوگیری کنیم

بخاری ها منابع تابش IR هستند.

از آنجایی که ما تصمیم گرفته ایم که تابش موج کوتاه مادون قرمز بر بدن انسان تأثیر منفی می گذارد، بیایید دریابیم که این خطر در کجا ممکن است در کمین ما باشد. اول از همه، اینها اجسام با دما هستند، بیش از 100 درجه سانتیگراد. اینها ممکن است شامل موارد زیر باشد. منابع صنعتی انرژی تابشی (ذوب فولاد، کوره های قوس الکتریکی و غیره) کاهش خطر مواجهه با آنها با لباس های محافظ ویژه، سپرهای حرارتی، استفاده از فناوری های جدیدتر و همچنین اقدامات درمانی و پیشگیرانه برای پرسنل عملیاتی حاصل می شود.

بخاری. قابل اعتمادترین و ثابت شده ترین آنها اجاق گاز روسی است. گرمایی که از آن ساطع می شود نه تنها فوق العاده دلپذیر است، بلکه شفابخش است. متأسفانه، این جزئیات زندگی روزمره تقریباً به طور کامل در فراموشی فرو رفته است. با تمام بخاری های برقی ممکن، پنل های مادون قرمز آب و غیره جایگزین شد.. آنهایی که سطح مولد حرارت آنها توسط مواد عایق حرارت محافظت می شود یا دمای سطح تشعشع آنها زیر 100 است.درجه سانتی گراد ، تابش موج بلند نرم ساطع می کند. اثر مفیدی بر بدن دارد. بخاری هایی با سطح تشعشع بالاتر 100 درجه سانتی گراد تشعشعات سخت و موج کوتاهی را منتشر می کنند که می تواند منجر به عواقب منفی که در بالا توضیح داده شد، شود. در برگه مشخصات فنی بخاری، سازنده موظف است ماهیت تابش این دستگاه را مشخص کند.

بخاری موج کوتاه.

اگر صاحب بخاری موج کوتاه شدید، از این قانون پیروی کنید - هر چه بخاری نزدیکتر باشد، زمان نوردهی آن باید کوتاهتر باشد!!!

در همه حال، اشعه مادون قرمز انسان را احاطه کرده است. قبل از ظهور پیشرفت تکنولوژی، اشعه های خورشید بر بدن انسان تأثیر می گذاشت و با ظهور لوازم خانگی، اشعه مادون قرمز در خانه نیز تأثیر می گذارد. گرمایش درمانی بافت های بدن با موفقیت در پزشکی برای درمان فیزیوتراپی پاتولوژی های مختلف استفاده می شود.

خواص تشعشعات مادون قرمز مدتهاست که توسط فیزیکدانان مورد مطالعه قرار گرفته است و هدف آن به دست آوردن حداکثر فواید و فواید برای انسان است. تمام پارامترهای اثرات مضر در نظر گرفته شد و روش های حفاظت برای حفظ سلامت انسان توصیه شد.

پرتوهای مادون قرمز: آنها چیست؟

تابش الکترومغناطیسی نامرئی که یک اثر حرارتی قوی ایجاد می کند مادون قرمز نامیده می شود. طول پرتوها بین 0.74 تا 2000 میکرومتر است که بین تابش امواج رادیویی مایکروویو و پرتوهای قرمز مرئی است که طولانی‌ترین در طیف خورشید هستند.

در سال 1800، ستاره شناس بریتانیایی ویلیام هرشل تابش الکترومغناطیسی را کشف کرد. این اتفاق هنگام مطالعه پرتوهای خورشید رخ داد: دانشمند متوجه گرم شدن قابل توجه ابزارها شد و توانست تشعشعات نامرئی را متمایز کند.

تابش مادون قرمز نام دوم دارد - "حرارتی". گرما از اجسامی خارج می شود که می توانند دما را حفظ کنند. امواج مادون قرمز کوتاه با شدت بیشتری گرم می شوند و اگر گرما ضعیف احساس شود به این معنی است که امواج دوربرد از سطح ساطع می شوند. سه نوع طول موج تابش مادون قرمز وجود دارد:

• کوتاه یا کوتاه تا 2.5 میکرون؛
• میانگین حداکثر 50 میکرون؛
• طولانی یا دور 50-2000 میکرومتر.

هر جسمی که قبلاً گرم شده باشد، اشعه مادون قرمز ساطع می کند و انرژی گرمایی آزاد می کند. معروف‌ترین منبع طبیعی گرما خورشید است و مصنوع‌ها شامل لامپ‌های برقی، لوازم خانگی و رادیاتورها هستند که کارکرد آنها گرما تولید می‌کند.

اشعه مادون قرمز در کجا استفاده می شود؟

هر کشف جدید کاربرد خود را پیدا می کند و بیشترین سود را برای بشریت دارد. کشف اشعه مادون قرمز به حل بسیاری از مشکلات در زمینه های مختلف از پزشکی گرفته تا مقیاس صنعتی کمک کرد.

معروف ترین مناطقی که از خواص پرتوهای نامرئی استفاده می شود:

1. با کمک دستگاه های ویژه، تصویرگرهای حرارتی، می توانید یک شی را در فاصله دور با استفاده از خواص تابش مادون قرمز تشخیص دهید. هر جسمی که بتواند دما را روی سطح خود حفظ کند و در نتیجه اشعه مادون قرمز ساطع کند. یک دوربین ترموگرافی اشعه های گرما را تشخیص می دهد و تصویر دقیقی از جسم مورد شناسایی ایجاد می کند. این ویژگی را می توان در صنعت و تمرین نظامی استفاده کرد.
2. برای انجام روش ردیابی در تمرین نظامی، از دستگاه‌هایی با حسگرهایی استفاده می‌شود که می‌توانند هدفی را که گرما ساطع می‌کند شناسایی کنند. علاوه بر این، آنچه دقیقاً در محیط نزدیک وجود دارد به منظور محاسبه صحیح نه تنها مسیر، بلکه همچنین نیروی ضربه، اغلب یک موشک، منتقل می شود.
3. انتقال حرارت فعال همراه با پرتوها در شرایط خانگی با استفاده از خواص مفید برای گرم کردن اتاق در فصل سرد استفاده می شود. رادیاتورها از فلز ساخته شده اند که قادر است بیشترین مقدار انرژی حرارتی را منتقل کند. همین اثر در مورد بخاری ها نیز صدق می کند. برخی از لوازم خانگی: تلویزیون، جاروبرقی، اجاق گاز، اتو دارای همین خواص هستند.
4. در صنعت، فرآیند جوشکاری محصولات پلاستیکی و بازپخت با استفاده از اشعه مادون قرمز انجام می شود.
5. تابش مادون قرمز در عمل پزشکی برای درمان پاتولوژی های خاص با گرما و همچنین برای ضد عفونی هوای داخل خانه با استفاده از لامپ های کوارتز استفاده می شود.
6. تهیه نقشه های آب و هوا بدون ابزارهای ویژه با سنسورهای تشخیص حرارتی که به راحتی حرکت هوای گرم و سرد را تعیین می کنند غیرممکن است.
7. برای تحقیقات نجومی، تلسکوپ های ویژه ای ساخته می شود که به پرتوهای فروسرخ حساس هستند که قادر به تشخیص اجرام فضایی با دمای متفاوت در سطح هستند.
8. در صنایع غذایی برای عملیات حرارتی غلات.
9. برای بررسی اسکناس ها از دستگاه هایی با تشعشعات مادون قرمز استفاده می شود که از نور آنها می توان اسکناس های تقلبی را تشخیص داد.

تاثیر اشعه مادون قرمز بر بدن انسان مبهم است. طول موج های مختلف می توانند واکنش های غیرقابل پیش بینی ایجاد کنند. شما باید به ویژه مراقب گرمای خورشید باشید، که می تواند باعث آسیب شود و به عامل تحریک کننده ای برای راه اندازی فرآیندهای پاتولوژیک منفی در سلول ها تبدیل شود.

پرتوهای با طول موج بلند به پوست برخورد می کند و گیرنده های گرما را فعال می کند و گرمای دلپذیری را به آنها می بخشد. این محدوده فرکانس است که به طور فعال برای اثرات درمانی در پزشکی استفاده می شود. بیشتر گرما توسط پوست جذب می شود و روی سطح آن می افتد. ضربه کم، گرمای دلپذیر سطح پوست را بدون تأثیر بر اندام های داخلی تضمین می کند.

امواج با طول موج 9.6 میکرون باعث تجدید اپیدرم، تقویت سیستم ایمنی و التیام بدن می شود. فیزیوتراپی مبتنی بر استفاده از امواج مادون قرمز طولانی است که باعث ایجاد فرآیندهای زیر می شود:

• هنگامی که عضلات صاف پس از انتقال اطلاعات به هیپوتالاموس هنگام تأثیر بر لایه سطحی پوست شل می شوند، گردش خون بهبود می یابد.
• فشار خون پس از گشاد شدن عروق عادی می شود.
• سلول های بدن بیشتر با مواد مغذی و اکسیژن تامین می شوند که وضعیت عمومی را بهبود می بخشد.
• واکنش های بیوشیمیایی سریعتر انجام می شود که بر روند متابولیک تأثیر می گذارد.
• ایمنی بهبود می یابد و مقاومت بدن در برابر میکروارگانیسم های بیماری زا افزایش می یابد.
• تسریع متابولیسم به حذف مواد سمی و کاهش سرباره کمک می کند.

تأثیر پاتولوژیک

امواج با طول موج کوتاه اثر معکوس دارند. آسیب اشعه مادون قرمز به دلیل اثر حرارتی شدید ناشی از پرتوهای کوتاه است. یک اثر حرارتی قوی در اعماق بدن پخش می شود و باعث گرم شدن اندام های داخلی می شود. گرم شدن بیش از حد بافت ها منجر به کم آبی بدن و افزایش قابل توجه دمای بدن می شود.

پوست در محل تماس با اشعه مادون قرمز با طول کوتاه قرمز می شود و دچار سوختگی حرارتی می شود که گاهی اوقات شدت دوم با ظاهر تاول هایی با محتویات کدر می شود. مویرگ های محل ضایعه منبسط شده و می ترکند که منجر به خونریزی های کوچک می شود.

سلول ها رطوبت خود را از دست می دهند، بدن ضعیف و مستعد ابتلا به انواع مختلف عفونت ها می شود. اگر اشعه مادون قرمز وارد چشم شود، این واقعیت تأثیر مخربی بر بینایی دارد. غشای مخاطی چشم خشک می شود، شبکیه تحت تاثیر منفی قرار می گیرد. عدسی خاصیت ارتجاعی و شفافیت خود را از دست می دهد که یکی از علائم آب مروارید است.

قرار گرفتن در معرض حرارت بیش از حد باعث افزایش فرآیندهای التهابی، در صورت وجود، می شود و همچنین به عنوان زمینه مناسبی برای بروز التهاب عمل می کند. پزشکان می گویند که افزایش دمای چند درجه می تواند باعث عفونت مننژیت شود.

افزایش کلی دمای بدن منجر به گرمازدگی می شود که در صورت عدم ارائه کمک می تواند منجر به عواقب جبران ناپذیری شود. علائم اصلی گرمازدگی:

• ضعف عمومی؛
• سردرد شدید؛
• تاری دید؛
• حالت تهوع؛
• افزایش ضربان قلب؛
• ظاهر عرق سرد در پشت؛
• از دست دادن هوشیاری کوتاه مدت

اگر فرکانس قرار گرفتن در معرض اشعه مادون قرمز برای مدت طولانی ادامه یابد، یک عارضه جدی مرتبط با اختلال در تنظیم حرارت رخ می دهد. اگر کمک به موقع به فرد ارائه نشود، سلول های مغزی اصلاح می شوند و فعالیت سیستم گردش خون مهار می شود.

لیست فعالیت ها در اولین دقایق پس از شروع علائم هشدار دهنده:

1. منبع تابش مادون قرمز را از قربانی خارج کنید: فرد را به سایه یا مکانی دور از منبع گرمای مضر منتقل کنید.
2. هر لباسی را که ممکن است در تنفس عمیق و آزاد اختلال ایجاد کند، باز کنید یا بردارید.
3. پنجره را باز کنید تا هوای تازه آزادانه جریان یابد.
4. با آب خنک پاک کنید یا در یک ورقه مرطوب بپیچید.
5. سرد را در مکان هایی که شریان های بزرگ قرار دارند (گیجگاهی، کشاله ران، پیشانی، زیر بغل) بمالید.
6. اگر فرد هوشیار است باید به او آب خنک و تمیز داده شود تا دمای بدن را کاهش دهد.
7. در صورت از دست دادن هوشیاری باید یک مجموعه احیا شامل تنفس مصنوعی و فشرده سازی قفسه سینه انجام شود.
8. برای دریافت مراقبت های پزشکی واجد شرایط با آمبولانس تماس بگیرید.

نشانه ها

برای اهداف درمانی، استفاده از امواج حرارتی طولانی به طور گسترده ای در عمل پزشکی استفاده می شود. لیست بیماری ها بسیار طولانی است:

• فشار خون بالا؛
• سندرم درد؛
• به شما کمک می کند تا پوندهای اضافی را کاهش دهید؛
• بیماری های معده و دوازدهه؛
• حالت های افسردگی؛
• بیماری های تنفسی؛
• آسیب شناسی پوست؛
• رینیت، اوتیت بدون عارضه.

موارد منع استفاده از اشعه مادون قرمز

مزایای پرتوهای مادون قرمز در غیاب آسیب شناسی یا علائم فردی که در آن قرار گرفتن در معرض اشعه مادون قرمز غیرقابل قبول است برای انسان ارزشمند است:

• بیماری های سیستمیک خون، تمایل به خونریزی مکرر؛
• بیماری های التهابی حاد و مزمن؛
• وجود عفونت چرکی در بدن؛
• نئوپلاسم های بدخیم؛
• نارسایی قلبی در مرحله جبران؛
• بارداری؛
• صرع و سایر اختلالات عصبی شدید؛
• کودکان تا سه سال.

اقدامات حفاظتی در برابر اشعه های مضر

کسانی که در معرض خطر دریافت امواج مادون قرمز موج کوتاه هستند، کسانی هستند که دوست دارند مدت زمان طولانی را زیر آفتاب سوزان بگذرانند و کارگران در کارگاه هایی که از خواص پرتوهای گرما استفاده می شود. برای محافظت از خود، باید توصیه های ساده را دنبال کنید:

1. کسانی که به برنزه شدن زیبا علاقه دارند، باید زمان خود را در معرض نور خورشید کاهش دهند و قبل از بیرون رفتن، پوست در معرض آفتاب را با یک کرم محافظ چرب کنند.
2. اگر منبع گرمای شدید در این نزدیکی وجود دارد، شدت گرما را کاهش دهید.
3. هنگام کار در کارگاه هایی با درجه حرارت بالا، کارگران باید به تجهیزات حفاظت فردی مجهز شوند: لباس مخصوص، کلاه.
4. زمان صرف شده در اتاق هایی با دمای بالا باید به شدت تنظیم شود.
5. هنگام انجام روش ها، برای حفظ سلامت چشم از عینک محافظ استفاده کنید.
6. فقط لوازم خانگی با کیفیت بالا را در اتاق ها نصب کنید.

انواع مختلفی از تشعشعات انسان را در فضای باز و داخل خانه احاطه می کند. آگاهی از پیامدهای منفی احتمالی به شما کمک می کند در آینده سالم بمانید. ارزش تابش مادون قرمز برای بهبود زندگی انسان غیرقابل انکار است، اما یک اثر پاتولوژیک نیز وجود دارد که باید با پیروی از توصیه های ساده از بین برود.