07.12.2022

Инфракрасные волны – польза и вред для организма человека, что такое ИК лучи, применение свойств (фонарь, прожектор, лазер), а также лечение в медицине

Содержание

Инфракрасное излучение — Википедия

Изображение собаки, полученное в инфракрасном излучении

Инфракра́сное излуче́ние — электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным концом видимого света (с длиной волны[1] λ = 0,74 мкм[2] и частотой 430 ТГц) и микроволновым радиоизлучением (λ ~ 1—2 мм, частота 300 ГГц)[3].

Оптические свойства веществ в инфракрасном излучении значительно отличаются от их свойств в видимом излучении. Например, слой воды в несколько сантиметров непрозрачен для инфракрасного излучения с λ = 1 мкм. Инфракрасное излучение составляет большую часть излучения ламп накаливания, газоразрядных ламп, около 50 % излучения Солнца; инфракрасное излучение испускают некоторые лазеры. Для его регистрации пользуются тепловыми и фотоэлектрическими приёмниками, а также специальными фотоматериалами[4].

Весь диапазон инфракрасного излучения условно делят на три области:

  • ближняя: λ = 0,74—2,5 мкм;
  • средняя: λ = 2,5—50 мкм;
  • дальняя: λ = 50—2000 мкм[5].

Длинноволновую окраину этого диапазона иногда выделяют в отдельный диапазон электромагнитных волн — терагерцевое излучение (субмиллиметровое излучение).

Инфракрасное излучение также называют «тепловым излучением», так как инфракрасное излучение от нагретых предметов воспринимается кожей человека как ощущение тепла. При этом длины волн, излучаемые телом, зависят от температуры нагревания: чем выше температура, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения. Спектр излучения абсолютно чёрного тела при относительно невысоких (до нескольких тысяч Кельвинов) температурах лежит в основном именно в этом диапазоне. Инфракрасное излучение испускают возбуждённые атомы или ионы.

История открытия и общая характеристика[править | править код]

Эксперимент Гершеля

Инфракрасное излучение было открыто в 1800 году английским астрономом У. Гершелем. Занимаясь исследованием Солнца, Гершель искал способ уменьшения нагрева инструмента, с помощью которого велись наблюдения. Определяя с помощью термометров действия разных участков видимого спектра, Гершель обнаружил, что «максимум тепла» лежит за насыщенным красным цветом и, возможно, «за видимым преломлением». Это исследование положило начало изучению инфракрасного излучения.

Раньше лабораторными источниками инфракрасного излучения служили исключительно раскалённые тела либо электрические разряды в газах. Сейчас на основе твердотельных и молекулярных газовых лазеров созданы современные источники инфракрасного излучения с регулируемой или фиксированной частотой. Для регистрации излучения в ближней инфракрасной-области (до ~1,3 мкм) используются специальные фотопластинки. Более широким диапазоном чувствительности (примерно до 25 мкм) обладают фотоэлектрические детекторы и фоторезисторы. Излучение в дальней ИК-области регистрируется болометрами — детекторами, чувствительными к нагреву инфракрасным излучением

[6].

ИК-аппаратура находит широкое применение как в военной технике (например, для наведения ракет), так и в гражданской (например, в волоконно-оптических системах связи). В качестве оптических элементов в ИК-спектрометрах используются либо линзы и призмы, либо дифракционные решётки и зеркала. Чтобы исключить поглощение излучения в воздухе, спектрометры для дальней ИК-области изготавливаются в вакуумном варианте

[6].

Поскольку инфракрасные спектры связаны с вращательными и колебательными движениями в молекуле, а также с электронными переходами в атомах и молекулах, ИК-спектроскопия позволяет получать важные сведения о строении атомов и молекул, а также о зонной структуре кристаллов[6].

Объекты обычно испускают инфракрасное излучение во всём спектре длин волн, но иногда только ограниченная область спектра представляет интерес, поскольку датчики обычно собирают излучение только в пределах определенной полосы пропускания. Таким образом, инфракрасный диапазон часто подразделяется на более мелкие диапазоны.

Обычная схема деления[править | править код]

Чаще всего разделение на более мелкие диапазоны производится следующим образом:[7]

Аббревиатура Длина волны Энергия фотонов Характеристика
Near-infrared, NIR 0,75—1,4 мкм 0,9—1,7 эВ Ближний ИК, ограниченный с одной стороны видимым светом, с другой — прозрачностью воды, значительно ухудшающейся при 1,45 мкм. В этом диапазоне работают широко распространенные инфракрасные светодиоды и лазеры для систем волоконной и воздушной оптической связи. Видеокамеры и приборы ночного видения на основе ЭОП также чувствительны в этом диапазоне.
Short-wavelength infrared, SWIR 1,4—3 мкм 0,4—0,9 эВ Поглощение электромагнитного излучения водой значительно возрастает при 1450 нм. Диапазон 1530—1560 нм преобладает в области дальней связи.
Mid-wavelength infrared, MWIR 3—8 мкм 150—400 мэВ В этом диапазоне начинают излучать тела, нагретые до нескольких сотен градусов Цельсия. В этом диапазоне чувствительны тепловые головки самонаведения систем ПВО и технические тепловизоры.
Long-wavelength infrared, LWIR 8—15 мкм 80—150 мэВ В этом диапазоне начинают излучать тела с температурами около нуля градусов Цельсия. В этом диапазоне чувствительны тепловизоры для приборов ночного видения.
Far-infrared, FIR 15— 1000 мкм 1,2—80 мэВ

CIE схема[править | править код]

Международная комиссия по освещённости (англ. International Commission on Illumination) рекомендует разделение инфракрасного излучения на следующие три группы[8]:

  • IR-A: 700 нм — 1400 нм (0,7 мкм — 1,4 мкм)
  • IR-B: 1400 нм — 3000 нм (1,4 мкм — 3 мкм)
  • IR-C: 3000 нм — 1 мм (3 мкм — 1000 мкм)

ISO 20473 схема[править | править код]

Международная организация по стандартизации предлагает следующую схему:

Обозначение Аббревиатура Длина волны
Ближний инфракрасный диапазон NIR 0,78—3 мкм
Средний инфракрасный диапазон MIR 3—50 мкм
Дальний инфракрасный диапазон FIR 50—1000 мкм

Астрономическая схема[править | править код]

Астрономы обычно делят инфракрасный спектр следующим образом[9]:

Обозначение Аббревиатура Длина волны
Ближний инфракрасный диапазон
NIR (0.7…1) — 5 мкм
Средний инфракрасный диапазон MIR 5 — (25…40) мкм
Дальний инфракрасный диапазон FIR (25…40) — (200…350) мкм

Теплово́е излуче́ние или лучеиспускание — передача энергии от одних тел к другим в виде электромагнитных волн, излучаемых телами за счёт их внутренней энергии. Тепловое излучение в основном приходится на инфракрасный участок спектра от 0,74 мкм до 1000 мкм. Отличительной особенностью лучистого теплообмена является то, что он может осуществляться между телами, находящимися не только в какой-либо среде, но и вакууме. Примером теплового излучения является свет от лампы накаливания. Мощность теплового излучения объекта, удовлетворяющего критериям абсолютно чёрного тела, описывается законом Стефана — Больцмана. Отношение излучательной и поглощательной способностей тел описывается законом излучения Кирхгофа. Тепловое излучение является одним из трёх элементарных видов переноса тепловой энергии (помимо теплопроводности и конвекции). Равновесное излучение — тепловое излучение, находящееся в термодинамическом равновесии с веществом.

Органы восприятия человека и других высших приматов не приспособлены под инфракрасное излучение (проще говоря, человеческий глаз его не видит), однако, некоторые биологические виды способны воспринимать органами зрения инфракрасное излучение. Так, например, зрение некоторых змей позволяет им видеть в инфракрасном диапазоне и охотиться на теплокровную добычу ночью (когда её силуэт обладает наиболее выраженным контрастом на фоне остывшей местности). Более того, у обыкновенных удавов эта способность имеется одновременно с нормальным зрением, в результате чего они способны видеть окружающее одновременно в двух диапазонах: нормальном видимом (как и большинство животных) и инфракрасном. Среди рыб способностью видеть под водой в инфракрасном диапазоне отличаются такие рыбы как пиранья, охотящаяся на зашедших в воду теплокровных животных, и золотая рыбка. Среди насекомых инфракрасным зрением обладают комары, что позволяет им с большой точностью ориентироваться на наиболее насыщенные кровеносными сосудами участки тела добычи

[10].

Прибор ночного видения[править | править код]

Существует несколько способов визуализировать невидимое инфракрасное изображение:

  • Современные полупроводниковые видеокамеры чувствительны в ближнем ИК. Во избежание ошибок цветопередачи обычные бытовые видеокамеры снабжаются специальным фильтром, отсекающим ИК изображение. Камеры для охранных систем, как правило, не имеют такого фильтра. Однако в темное время суток нет естественных источников ближнего ИК, поэтому без искусственной подсветки (например, инфракрасными светодиодами) такие камеры ничего не покажут.
  • Электронно-оптический преобразователь — вакуумный фотоэлектронный прибор, усиливающий свет видимого спектра и ближнего ИК. Имеет высокую чувствительность и способен давать изображение при очень низкой освещенности. Являются исторически первыми приборами ночного видения, широко используются и в настоящее время в дешевых ПНВ. Поскольку работают только в ближнем ИК, то, как и полупроводниковые видеокамеры, требуют наличия освещения.
  • Болометр — тепловой сенсор. Болометры для систем технического зрения и приборов ночного видения чувствительны в диапазоне длин волн 3—14 мкм (средний ИК), что соответствует излучению тел, нагретых от 500 до −50 градусов Цельсия. Таким образом, болометрические приборы не требуют внешнего освещения, регистрируя излучение самих предметов и создавая картинку разности температур.

Термография[править | править код]

Изображение девушки, полученное в инфракрасном диапазоне

Инфракрасная термография, тепловое изображение или тепловое видео — это научный способ получения термограммы — изображения в инфракрасных лучах, показывающего картину распределения температурных полей. Термографические камеры или тепловизоры обнаруживают излучение в инфракрасном диапазоне электромагнитного спектра (примерно 900—14000 нанометров) и на основе этого излучения создают изображения, позволяющие определить перегретые или переохлаждённые места. Так как инфракрасное излучение испускается всеми объектами, имеющими температуру, согласно формуле Планка для излучения чёрного тела, термография позволяет «видеть» окружающую среду с или без видимого света. Величина излучения, испускаемого объектом, увеличивается с повышением его температуры, поэтому термография позволяет нам видеть различия в температуре. Когда смотрим через тепловизор, то тёплые объекты видны лучше, чем охлаждённые до температуры окружающей среды; люди и теплокровные животные легче заметны в окружающей среде, как днём, так и ночью. Как результат, продвижение использования термографии может быть приписано военным и службам безопасности.

Инфракрасное самонаведение[править | править код]

Инфракрасная головка самонаведения — головка самонаведения, работающая на принципе улавливания волн инфракрасного диапазона, излучаемых захватываемой целью. Представляет собой оптико-электронный прибор, предназначенный для идентификации цели на окружающем фоне и выдачи в автоматическое прицельное устройство (АПУ) сигнала захвата, а также для измерения и выдачи в автопилот сигнала угловой скорости линии визирования.

Инфракрасный обогреватель[править | править код]

Инфракрасное излучение повсеместно применяют для обогрева помещений и уличных пространств. Инфракрасный обогреватель — отопительный прибор, отдающий тепло преимущественно излучением, а не конвекцией — используется для организации дополнительного или основного отопления в помещениях (домах, квартирах, офисах и т. п.), а также для локального обогрева уличного пространства (уличные кафе, беседки, веранды)[11].

Инфракрасный обогреватель в быту иногда неточно называется рефлектором. Лучистая энергия поглощается окружающими поверхностями, превращаясь в тепловую энергию, нагревает их, которые в свою очередь отдают тепло воздуху. Это дает существенный экономический эффект по сравнению с конвекционным обогревом, где тепло существенно расходуется на обогрев неиспользуемого подпотолочного пространства. Кроме того, при помощи ИК обогревателей появляется возможность местного обогрева только тех площадей в помещении, в которых это необходимо без обогрева всего объёма помещения; тепловой эффект от инфракрасных обогревателей ощущается сразу после включения, что позволяет избежать предварительного нагрева помещения. Эти факторы снижают затраты энергии.

При покраске[править | править код]

Инфракрасные излучатели применяют в промышленности для сушки лакокрасочных поверхностей. Инфракрасный метод сушки имеет существенные преимущества перед традиционным, конвекционным методом. В первую очередь это, безусловно, экономический эффект: процесс идёт гораздо быстрее, а энергии, при этом, затрачивается гораздо меньше, чем при традиционных методах.

Инфракрасная астрономия[править | править код]

Раздел астрономии и астрофизики, исследующий космические объекты, видимые в инфракрасном излучении. При этом под инфракрасным излучением подразумевают электромагнитные волны с длиной волны от 0,74 до 2000 мкм. Инфракрасное излучение находится в диапазоне между видимым излучением, длина волны которого колеблется от 380 до 750 нанометров, и субмиллиметровым излучением.

Инфракрасная астрономия начала развиваться в 1830-е годы, спустя несколько десятилетий после открытия инфракрасного излучения Уильямом Гершелем. Первоначально прогресс был незначительным и до начала 20 века отсутствовали открытия астрономических объектов в инфракрасном диапазоне помимо Солнца и Луны, однако после ряда открытий, сделанных в радиоастрономии в 1950-х и 1960-х годах, астрономы осознали наличие большого объёма информации, находящегося вне видимого диапазона волн. С тех пор была сформирована современная инфракрасная астрономия.

Инфракрасная спектроскопия[править | править код]

Инфракрасная спектроскопия — раздел спектроскопии, охватывающий длинноволновую область спектра (>730 нм за красной границей видимого света). Инфракрасные спектры возникают в результате колебательного (отчасти вращательного) движения молекул, а именно — в результате переходов между колебательными уровнями основного электронного состояния молекул. ИК излучение поглощают многие газы, за исключением таких как О2, N2, H2, Cl2 и одноатомных газов. Поглощение происходит на длине волны, характерной для каждого определенного газа, для СО, например, таковой является длина волны 4,7 мкм.

По инфракрасным спектрам поглощения можно установить строение молекул различных органических (и неорганических) веществ с относительно короткими молекулами: антибиотиков, ферментов, алкалоидов, полимеров, комплексных соединений и др. Колебательные спектры молекул различных органических (и неорганических) веществ с относительно длинными молекулами (белки, жиры, углеводы, ДНК, РНК и др.) находятся в терагерцевом диапазоне, поэтому строение этих молекул можно установить с помощью радиочастотных спектрометров терагерцевого диапазона. По числу и положению пиков в ИК спектрах поглощения можно судить о природе вещества (качественный анализ), а по интенсивности полос поглощения — о количестве вещества (количественный анализ). Основные приборы — различного типа инфракрасные спектрометры.

Передача данных[править | править код]

Распространение инфракрасных светодиодов, лазеров и фотодиодов позволило создать беспроводной оптический метод передачи данных на их основе. В компьютерной технике обычно используется для связи компьютеров с периферийными устройствами (интерфейс IrDA) В отличие от радиоканала инфракрасный канал нечувствителен к электромагнитным помехам, и это позволяет использовать его в производственных условиях. К недостаткам инфракрасного канала относятся необходимость в оптических окнах на оборудовании, правильной взаимной ориентации устройств. На данный момент существует большое количество производителей сетевого оборудования, основанного на передаче света в атмосфере (FSO), как правило это точка – точка. Сейчас учёными достигнута скорость передачи данных в атмосфере более 4 Тбит/с. При этом известны серийно выпускаемые терминалы связи со скоростью до 100 Гбит/с. В условиях прямой видимости инфракрасный канал может обеспечить связь на расстояниях в несколько километров. О скрытности канала связи не приходится и говорить, так как ИК диапазон не виден человеческому глазу (без использование специального прибора), и угловая расходимость канала связи не превышает 17 мкрад по всем осям.

Тепловое излучение применяется также для приёма сигналов оповещения[12].

Дистанционное управление[править | править код]

Инфракрасные диоды и фотодиоды повсеместно применяются в пультах дистанционного управления, системах автоматики, охранных системах, некоторых мобильных телефонах (инфракрасный порт) и т. п. Инфракрасные лучи не отвлекают внимание человека в силу своей невидимости.

Интересно, что инфракрасное излучение бытового пульта дистанционного управления легко фиксируется с помощью дешёвых цифровых фотоаппаратов или видеокамер с ночным режимом, в которых нет специального инфракрасного фильтра.

Медицина[править | править код]

Наиболее широко инфракрасное излучение в медицине применяется в различных датчиках потока крови (PPG).

Широко распространённые измерители частоты пульса (ЧСС, HR — Heart Rate) и насыщения крови кислородом (SpO2) используют светодиоды зелёного (для пульса) и красного и инфракрасного (для SpO2) излучений.

Излучение инфракрасного лазера используется в методике DLS (Digital Light Scattering) для определения частоты пульса и характеристик потока крови.

Инфракрасные лучи применяются в физиотерапии.

Влияние длинноволнового инфракрасного излучения:

  • Стимуляция и улучшение кровообращения. При воздействии длинноволнового инфракрасного излучения на кожный покров происходит раздражение рецепторов кожи и, вследствие реакции гипоталамуса, расслабляются гладкие мышцы кровеносных сосудов, в результате сосуды расширяются.
  • Улучшение процессов метаболизма. При тепловом воздействии инфракрасного излучения стимулируется активность на клеточном уровне, улучшаются процессы нейрорегуляции и метаболизма.

Стерилизация пищевых продуктов[править | править код]

С помощью инфракрасного излучения стерилизируют пищевые продукты с целью дезинфекции[источник не указан 531 день].

Пищевая промышленность[править | править код]

Особенностью применения ИК-излучения в пищевой промышленности является возможность проникновения электромагнитной волны в такие капиллярно-пористые продукты, как зерно, крупа и мука, на глубину до 7 мм. Эта величина зависит от характера поверхности, структуры, свойств материала и частотной характеристики излучения. Электромагнитная волна определённого частотного диапазона оказывает не только термическое, но и биологическое воздействие на продукт, способствует ускорению биохимических превращений в биологических полимерах (крахмал, белок, липиды). Конвейерные сушильные транспортёры с успехом могут использоваться при закладке зерна в зернохранилища и в мукомольной промышленности.

Недостатком же является существенно большая неравномерность нагрева, что в ряде технологических процессов совершенно неприемлемо.

Проверка денег на подлинность[править | править код]

Инфракрасный излучатель применяется в приборах для проверки денег. Нанесённые на купюру как один из защитных элементов специальные метамерные краски возможно увидеть исключительно в инфракрасном диапазоне. Инфракрасные детекторы валют являются самыми безошибочными приборами для проверки денег на подлинность[источник не указан 3201 день]. Нанесение на купюру инфракрасных меток, в отличие от ультрафиолетовых, фальшивомонетчикам обходится дорого и соответственно экономически невыгодно[источник не указан 531 день]. Потому детекторы банкнот со встроенным ИК излучателем, на сегодняшний день, являются самой надёжной защитой от подделок[источник не указан 531 день].

Очень сильное инфракрасное излучение в местах высокого нагрева может высушивать слизистую оболочку глаз. Наиболее опасно, когда излучение не сопровождается видимым светом. В таких ситуациях необходимо надевать специальные защитные очки для глаз[13].

Инфракрасное излучение с длиной волны 1.35 мкм, 2.2 мкм при достаточной пиковой мощности в лазерном импульсе может вызывать эффективное разрушение молекул ДНК, более сильное, чем излучение в ближнем ИК-диапазоне[14].

Поверхность Земли и облака поглощают видимое и невидимое излучение от Солнца и переизлучают большую часть поглощённой энергии в виде инфракрасного излучения обратно в атмосферу. Некоторые вещества в атмосфере, главным образом капли воды и водяной пар, а также диоксид углерода, метан, азот, гексафторид серы и хлорфторуглерод поглощают это инфракрасное излучение и вновь излучают его во всех направлениях, включая обратно на Землю. Таким образом, парниковый эффект удерживает атмосферу и поверхность в более нагретом состоянии, чем если бы инфракрасные поглотители отсутствовали в атмосфере[15][16].

ru.wikipedia.org

Об инфракрасном излучении

Инфракрасное (ИК) излучение – вид электромагнитного излучения, занимающее спектральный диапазон между видимым красным светом (ИНФРАкрасный: НИЖЕ красного) и коротковолновым радиоизлучением. Эти лучи создают тепло и в науке известны, как термические волны. Эти лучи создают тепло и в науке известны, как термические волны.

Все нагретые тела источают инфракрасное изучение, в том числе и человеческое тело и Солнце, которое именно этим способом и греет нашу с вами планету, давая жизнь всему живому на ней. Тепло, которое мы ощущаем от огня у костра или камина, обогревателя или теплого асфальта – все это следствие инфракрасных лучей.

Весь спектр инфракрасного излучения принято делить на три основных диапазона, отличающихся длинной волны:

  • Коротковолновый, с длинной волны λ = 0,74—2,5 мкм;
  • Средневолновый, с длинной волны λ = 2,5—50 мкм;
  • Длинноволновый, с длинной волны λ = 50—2000 мкм.

Ближние или иначе коротковолновые ИК лучи совсем не горячие, фактически мы их даже не чувствуем. Эти волны используются, например, в пультах дистанционного управления телевизоров, системах автоматики, охранных системах и т.д. Их частота больше, и соответственно их энергия выше, чем у дальних (длинных) инфракрасных лучей. Но не на таком уровне, чтобы повредить организму. Тепло же начинает создаваться на средних инфракрасных длинах волн, и их энергию мы уже чувствуем. Инфракрасное излучение также называют «тепловым» излучением, т. к. излучение от нагретых предметов воспринимается  кожей человека, как ощущение тепла. При этом длины волн, излучаемые телом, зависят от температуры нагревания: чем выше температура, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения. Например источник с длиной волны 1,1 мкм соответствует расплавленному металлу, а источник с длиной волны 3,4 мкм – металлу к концу прокатки, ковки.

Для нас с вами интерес представляет спектр с длинной волны 5-20 мкм, так как именно в этом диапазоне приходится более 90% производимого инфракрасными системами отопления излучения  с пиком излучения в 10 мкм. Очень важно, что именно на данной частоте само человеческое тело излучает инфракрасные волны 9,4 мкм. Таким образом, любое излучение на данной частоте воспринимается человеческим организмом как родственное и оказывает на него благотворное и, даже более того, оздоровительное влияние.

При таком воздействии на организм инфракрасным излучением возникает эффект «резонансного поглощения», которое характеризуется активным поглощением организмом внешней энергии. В результате чего можно наблюдать у человека повышение уровня гемоглобина, усиление активности ферментов и эстрогенов, в общем итоге – стимуляция жизненной активности человека.

Инфракрасное излучение практически не воздействует на вакуум и прозрачные вещества, что объясняет передачу энергии от Солнца Земле практически без потерь. Таким же образом ИК-излучение не нагревает непосредственно воздух в помещении, передавая свою энергию сразу же предметам и телам, находящимся в нем, в том числе и телу человека. Нагрев же воздуха происходит уже за счет тепла этих предметов, которые уже нагрелись сами и готовы поделиться теплом с окружающей средой.

Воздействие инфракрасного излучения на поверхность тела человека, как мы уже говорили, полезно и, вдобавок ко всему, приятно. Вспомните первые солнечные дни в начале весны, когда после долгой и пасмурной зимы наконец-то выглянуло солнышко! Вы чувствуете, как оно приятно обволакивает освещаемый участок вашей кожи, лицо, ладони. Уже не хочется надевать перчатки и головной убор, не смотря на достаточно низкую по сравнению с «комфортной» температуру. Но стоит появиться маленькой тучке, как мы сразу испытываем ощутимый дискомфорт от прерывания столь приятного ощущения. Это и есть то самое излучение, которого нам так не хватало на протяжении всей зимы, когда Солнце долгое время отсутствовало, и мы волей-неволей несли свой «инфракрасный пост».

В результате воздействия инфракрасного излучения можно наблюдать: 

  • Ускорение обмена веществ в организме;
  • Восстановление кожной ткани;
  • Замедление процесса старения;
  • Вывод из организма излишних жиров;
  • Высвобождение двигательной энергии человека;
  • Повышение антимикробной устойчивости организма;
  • Активация роста растений

и многое многое другое. Более того инфракрасное облучение применяется в физиотерапии для лечения многих заболеваний в том числе онкологических, так как способствует расширению капилляров, стимулирует кровоток в сосудах, повышает иммунитет и производит общий лечебный эффект.

 И это совсем не удивительно, потому что данное излучение дано нам от природы как способ передачи тепла, жизни всему живому, нуждающемуся в этом тепле и комфорте, минуя пустое пространство и воздух как посредников.

xn—-8sbw2bcijd.xn--p1ai

«Вредно ли инфракрасное излучение? Длинноволновое?» – Яндекс.Знатоки

Инфракрасное излучение, а соответственно и инфракрасные обогреватели делят на три типа:

  • коротковолновые: 0,74 —2,5 мкм; (температура нагрев-го элемента более 800°С)
  • средневолновые: 2,5 — 50 мкм; (температура нагрев-го элемента до 600°С)
  • длинноволновые: 50 —200 мкм; (температура нагрев-го элемента менее 300°С)

От этого зависит их эффективность и прежде всего Безопасность

Коротковолновые и средневолновые ИК обогреватели

Основная область применения: локальный либо уличный обогрев.

Влияние на человека: «Не желательно длительное пребывание человека под воздействием коротковолновых обогревателей» . Капиллярные сосуды расширяются, кровообращение усиливается, при попадании коротковолновых инфракрасных лучей на органы зрения, может возникнуть катаракта.

Длинноволновые ИК обогреватели

Область применения – система отопления для жилых, производственных и бытовых помещений, т.е. там, где люди находятся длительное время. Эффективны при обогреве всей площади в помещении.

Влияние на человека: Науке неизвестны какие-либо негативные влияния длинноволнового инфракрасного излучения на организм человека. Более того, сейчас длинноволновое инфракрасное излучение нашло очень широкое распространение в медицине (хирургия, стоматология, инфракрасные бани), что говорит не только о его безвредности, но и о полезном действии на организм.

Исследования в области биотехнологий показали, что именно длинноволновое инфракрасное излучение имеет исключительное значение в развитии всех форм жизни на Земле. По этой причине его называют также лучами жизни. Тело человека само излучает длинные инфракрасные волны, но и оно нуждается в постоянной подпитке длинноволновым теплом.

Если нет постоянной подпитки им тела человека, то организм подвергается атакам различных заболеваний, человек быстро стареет на фоне общего ухудшения самочувствия. Длинноволновое инфракрасное излучение нормализует процессы обмена и устраняет причину болезни, а не только её симптомы.

Отопление с использованием ИК-излучения особенно благоприятно воздействует на повышение иммунной системы детей, на здоровье престарелых, и лиц с ослабленным здоровьем. ИК лучи эффективно устраняют воспаления, при простудных заболеваниях подавляется размножение болезнетворных бактерий не только в организме человека, но и в окружающей атмосфере. Достигается хороший косметический эффект, улучшается циркуляция крови в кожном покрове, улучшается цвет лица, разглаживаются морщины, кожа выглядит моложе.

Обогреватели такого типа греют окружающие предметы, живые существа и растения, а не воздух, как например конвекторные.

Так как длинноволновые инфракрасные обогреватели бывают также разных типов, то в плане экономии- самыми экономичными являются кварцевые обогреватели. Самой прогрессивной компанием в части развития данного направления в России является компания TEXTURE из Нижнего Новгорода

yandex.ru

Излучение, лучи, свойства, спектр инфракрасных обогревателей.

Об инфракрасном излучении
Наша компания Является дилером по  Калининградской области компании ЭКОЛАЙН, основного дистребьютора производителя длинноволновых инфракрасных обогревателей ИкоЋайн

Из истории изучения инфракрасного излучения

Инфракрасное излучение или тепловое излучение не является открытием 20 или 21 века. Инфракрасное излучение было открыто в 1800 году английским астрономом У. Гершелем. Он обнаружил, что «максимум тепла» лежит за пределами красного цвета видимого излучения. Это исследование положило начало изучению инфракрасного излучения. Очень многие известные ученые приложили свои головы к изучению данного направления. Это такие имена как: немецкий физик Вильгельм Вин (закон Вина), немецкий физик Макс Планк (формула и постоянная Планка), шотландский ученый Джон Лесли (устройство измерения теплового излучения – куб Лесли), немецкий физик Густав Кирхгоф (закон излучения Кирхгофа), австрийский физик и математик Йозеф Стефан и австрийский физик Стефан Людвиг Больцман (закон Стефана-Больцмана).

Использование и применение знаний по тепловому излучению в современных отопительных устройствах вышло на передний план лишь в 1950-х годах. В СССР теория лучистого отопления разработана в трудах Г. Л. Поляка, С. Н. Шорина, М. И. Киссина, А. А. Сандера. С 1956 года в СССР было написано или переведено на русский язык множество технических книг по данной. В связи с изменением стоимости энергоресурсов и в борьбе за энергоэффективность и энергосбережение, современные инфракрасные обогреватели получили широкое применение в отоплении бытовых и промышленных зданий.

Солнечное излучение — природное инфракрасное излучение

Наиболее известным и значительным природным инфракрасным обогревателем является Солнце. По сути, это природный и самый совершенный метод обогрева, известный человечеству. В пределах Солнечной системы Солнце — это самый мощный источник теплового излучения, обусловливающий жизнь на Земле. При температуре поверхности Солнца порядка 6000К максимум излучения приходится на 0,47 мкм (соответствует желтовато-белому). Солнце находится на расстоянии многих миллионов километров от нас, однако, это не мешает ему передавать энергию через все это громадное пространство, практически не расходуя ее (энергию), не нагревая его (пространство). Причина в том, что солнечные инфракрасные лучи, проходят долгий путь в космосе, практически не имеют потерь энергии. Когда же на пути лучей встречается, какая-либо поверхность, их энергия, поглощаясь, превратится в тепло. Нагревается непосредственно Земля, на которую попадают солнечные лучи, и другие предметы, на которые так же попадают солнечные лучи. И уже земля и другие, нагретые Солнцем предметы, в свою очередь, отдают тепло окружающему нас воздуху, тем самым нагревая его.

От высоты Солнца над горизонтом самым существенным образом зависит как мощность солнечного излучения у земной поверхности, так и его спектральный состав. Различные составляющие солнечного спектра по-разному проходят через земную атмосферу. Солнечное излучение У поверхности Земли спектр солнечного излучения имеет более сложную форму, что связано с поглощением в атмосфере. В частности, в нем отсутствует высокочастотная часть ультрафиолетового излучения, губительная для живых организмов. На внешней границе земной атмосферы, поток лучистой энергии Солнца составляет 1370 Вт/м² (солнечная постоянная), а максимум излучения приходится на λ=470 нм (синий цвет). Поток, достигающий земной поверхности, значительно меньше вследствие поглощения в атмосфере. При самых благоприятных условиях (солнце в зените) он не превышает 1120 Вт/м² (в Москве, в момент летнего солнцестояния — 930 Вт/м²), а максимум излучения приходится на λ=555 нм (зелено-желтый), что соответствует наилучшей чувствительности глаз и только четверть от этого излучения приходится на длинноволновую область излучения, включая вторичные излучения.

Однако, природа солнечной лучистой энергии весьма отлична от лучистой энергии, отдаваемой инфракрасными обогревателя, используемыми для обогрева помещений. Энергия солнечного излучения состоит из электромагнитных волн, физические и биологические свойства которых существенно отличаются от свойств электромагнитных волн, исходящих от обычных инфракрасных обогревателей, в частности, бактерицидные и лечебные (гелиотерапия) свойства солнечного излучения полностью отсутствуют у источников излучения с низкой температурой. И все же инфракрасные обогреватели дают тот же тепловой эффект, что и Солнце, являясь наиболее комфортными и экономичными из всех возможных источников тепла.

Природа возникновения инфракрасных лучей

Выдающийся немецкий физик Макс Планк , изучая тепловое излучение (инфракрасное излучение), открыл его атомный характер. Тепловое излучение — это электромагнитное излучение, испускаемое телами или веществами и возникающее за счет его внутренней энергии, обусловленное тем, что атомы тела или вещества под действием теплоты движутся быстрее, а в случае твердого материала быстрее колеблются по сравнению с состоянием равновесия. При этом движении атомы сталкиваются, а при их столкновении происходит их ударное возбуждение с последующим излучением электромагнитных волн. Спектр теплового излученияВсе предметы непрерывно излучают и поглощают электромагнитную энергию. Это излучение является следствием непрерывного движения элементарных заряженных частиц внутри вещества. Один из основных законов классической электромагнитной теории гласит, что движущаяся с ускорением заряженная частица излучает энергию. Электромагнитное излучение (электромагнитные волны) это распространяющееся в пространстве возмущение электромагнитного поля, то есть изменяющийся во времени периодический электромагнитный сигнал в пространстве, состоящем из электрических и магнитных полей. Это и есть тепловое излучение. Тепловое излучение содержит электромагнитные поля различных длин волн. Поскольку атомы движутся при любой температуре, все тела при любой температуре, больше чем температура абсолютного нуля (—273°С), излучают тепло. Энергия электромагнитных волн теплового излучения, то есть сила излучения, зависит от температуры тела, его атомной и молекулярной структуры, а также от состояния поверхности тела. Тепловое излучение происходит по всем длинам волн — от самых коротких до предельно длинных, однако принимают во внимание лишь то тепловое излучение, имеющее практическое значение, которое приходится в диапазоне длин волн: λ = 0,38 – 1000 мкм (в видимой и инфракрасной части электромагнитного спектра). Однако не всякий свет имеет особенности теплового излучения (на пример люминесценция), поэтому в качестве основного диапазона теплового излучения можно принять только диапазон инфракрасного спектра (λ = 0,78 – 1000 мкм). Еще можно сделать дополнение: участок с длиной волны λ = 100 – 1000 мкм, с точки зрения отопления — не интересен.

Таким образом, тепловое излучение, представляет собой одну из форм электромагнитного излучения, возникающее за счёт внутренней энергии тела и имеющего сплошной спектр, то есть это часть электромагнитного излучения, энергия которого при поглощении вызывает тепловой эффект. Тепловое излучение присуще всем телам.

Все тела, имеющие температуру больше чем температура абсолютного нуля (—273°С), даже если они не светятся видимым светом, являются источником инфракрасных лучей и испускают непрерывный инфракрасный спектр. Это означает, что в излучении присутствуют волны со всеми без исключения частотами, и говорить об излучении на какой-либо определенной волне, совершенно бессмысленно.

Основные условные области инфракрасного излучения

На сегодня не существует единой классификации в разделении инфракрасного излучения на составляющие участки (области). В целевой технической литературе встречается более десятка схем деления области инфракрасного излучения на составляющие участки, и все они различаются между собой. Так как все виды теплового электромагнитного излучения имеют одинаковую природу, поэтому классификация излучения по длинам волн в зависимости от производимого ими эффекта носит лишь условный характер и определяются главным образом различиями в технике обнаружения (тип источника излучения, тип прибора учета, его чувствительность и т.п.) и в методике измерения излучения. Математически, с использованием формул (Планка, Вина, Ламберта и т.п.), так же нельзя определить точные границы областей. Области инфракрасного излучения Для определения длины волны (максимума излучения) существуют две разные формулы (по температуре и по частоте), дающие различные результаты, с разницей примерно в 1,8 раз (это так называемый закон смещения Вина) и плюс к этому все расчеты делаются для АБСОЛЮТНО ЧЕРНОГО ТЕЛА (идеализированного объекта), которых в реальности не существует. Реальные тела, встречающиеся в природе, не подчиняются этим законам и в той или иной степени от них отклоняются. Излучение реальных тел зависит от ряда конкретных характеристик тела (состояния поверхности, микроструктуры, толщины слоя и т. д.). Это так же является причиной указания в разных источниках совершенно разных величин границ областей излучения. Всё это говорит о том, что использовать температуру для описания электромагнитного излучения надо с большой осторожностью и с точностью до порядка. Еще раз подчеркиваю, деление весьма условное!!!

Приведем примеры условного деления инфракрасной области (λ = 0,78 – 1000 мкм) на отдельные участки (информация взята только из технической литературы российских и зарубежных ученых). На приведенном рисунке видно насколько разнообразно это деление, поэтому не стоит привязываться ни к одной из них. Просто нужно знать, что спектр инфракрасного излучения можно условно разбить на несколько участков, от 2-х до 5-и. Область, которая находится ближе в видимому спектру обычно называют: ближняя, близкая, коротковолновая и т.п.. Область, которая находится ближе к микроволновым излучениям — дальняя, далекая, длинноволновая и т.п. Если верить Википедии, то обычная схема деления выглядит так: Ближняя область (Near-infrared, NIR), Коротковолновая область (Short-wavelength infrared, SWIR), Средневолновая область (Mid-wavelength infrared, MWIR), Длинноволновая область (Long-wavelength infrared, LWIR), Дальняя область (Far-infrared, FIR).

Свойства инфракрасных лучей

Инфракрасные лучи — это электромагнитное излучение, имеющее ту же природу, что и видимый свет, поэтому оно так де подчиняется законам оптики. Поэтому, чтобы лучше себе представить процесс теплового излучения, следует проводить аналогию со световым излучением, которое нам всем известно и доступно наблюдению. Однако не надо забывать, что оптические свойства веществ (поглощение, отражение, прозрачность, преломление и т.п.) в инфракрасной области спектра, значительно отличаются от оптических свойств в видимой части спектра. Характерной особенностью инфракрасного излучения является то, что в отличие от других основных видов передачи теплоты здесь нет необходимости в передающем промежуточном веществе. Воздух и тем более вакуум считается прозрачным для инфракрасного излучения, хотя с воздухом это не совсем так. При прохождении инфракрасного излучения через атмосферу (воздух), наблюдается некоторое ослабление теплового излучения. Это обусловлено тем, что сухой и чистый воздух практически прозрачен для тепловых лучей, однако при наличии в нем влаги в виде пара, молекул воды 2 О), углекислого газа (СО2), озона 3) и других твердых или жидких взвешенных частиц, которые отражают и поглощают инфракрасные лучи, он становится не совсем прозрачной средой и в результате этого поток инфракрасного излучения рассеивается по разным направлениям и ослабевает. Обычно рассеяние в инфракрасной области спектра меньше, чем в видимой. Однако, когда потери, вызванные рассеянием в видимой области спектра, велики, и в инфракрасной области они также значительны. Интенсивность рассеянного излучения изменяется обратно пропорционально четвертой степени длины волны. Оно существенно только в коротковолновой инфракрасной области и быстро уменьшается в более длинноволновой части спектра.

Молекулы азота и кислорода в воздухе не поглощают инфракрасное излучение, а ослабляют его лишь в результате рассеяния. Взвешенные частицы пыли так же приводят к рассеиванию инфракрасного излучения, причём величина рассеяния зависит от соотношения размеров частиц и длины волны инфракрасного излучения, чем больше частицы, тем больше рассеивание.

Пары воды, углекислый газ, озон и другие примеси, имеющиеся в атмосфере, селективно поглощают инфракрасное излучение. Например, пары воды, очень сильно поглощают инфракрасное излучение во всей инфракрасной области спектра, а углекислый газ поглощает инфракрасное излучение в средней инфракрасной области.

Что касается жидкостей, то они могут быть как прозрачными, так и не прозрачными для инфракрасного излучения. Например, слой воды толщиной в несколько сантиметров прозрачен для видимого излучения и непрозрачен для инфракрасного излучения с длиной волны более 1 мкм.

Твердые вещества (тела), в свою очередь, в большинстве случаев не прозрачны для теплового излучения, но бывают и исключения. Например, пластины кремния, непрозрачные в видимой области, прозрачны в инфракрасной области, а кварц, наоборот, прозрачен для светового излучения, но непрозрачен для тепловых лучей с длиной волны более 4 мкм. Именно по этой причине кварцевые стекла не применяются в инфракрасных обогревателях. Обычное стекло, в отличие от кварцевого, частично прозрачно для инфракрасных лучей, оно так же может поглощать значительную часть инфракрасного излучения в определенных интервалах спектра, но за то не пропускает ультрафиолетовое излучение. Каменная соль, так же, прозрачна для теплового излучения. Металлы, в своем большинстве, имеют отражательную способность для инфракрасного излучения значительно больше, чем для видимого света, которая возрастает с увеличением длины волны инфракрасного излучения. Например, коэффициент отражения алюминия, золота, серебра и меди при длине волны около 10 мкм достигает 98%, что значительно выше, чем для видимого спектра, это свойство широко используется в конструкции инфракрасных обогревателей.

Достаточно привести здесь в качестве примера остекленные рамы парников: стекло практически пропускает большую часть солнечного излучения, а с другой стороны, разогретая земля излучает волны большой длины (порядка 10 мкм), в отношении которых стекло ведет себя как непрозрачное тело. Благодаря этому внутри парников длительное время поддерживается температура, значительно более высокая, чем температура наружного воздуха, даже после того, как солнечное излучение прекращается.

Инфракрасное излучение в жизни человека


влияние инфракрасного излучения на человека Важную роль в жизни человека играет лучистый теплообмен. Человек отдает окружающей среде теплоту, вырабатываемую в ходе физиологического процесса, главным образом путем лучистого теплообмена и конвекции. При лучистом (инфракрасном) отоплении лучистая составляющая теплообмена тела человека сокращается из-за более высокой температуры, возникающей как на поверхности отопительного прибора, так и на поверхности некоторых внутренних ограждающих конструкций, поэтому при обеспечении одного и того же тепло ощущения конвективные теплопотери могут быть больше, т.е. температура воздуха в помещении может быть меньше. Таким образом, лучистый теплообмен играет решающую роль в формировании ощущения теплового комфорта у человека.

При нахождении человека в зоне действия инфракрасного обогревателя, ИК лучи проникают в организм человека через кожу, при этом разные слои кожи по-разному отражают и поглощают данные лучи.

При инфракрасном длинноволновом излучении проникновение лучей значительно меньше по сравнению с коротковолновым излучением. Поглощающая способность влаги, содержащейся в тканях кожи, очень велика, и кожа поглощает более 90% попадающего на поверхность тела излучения. Нервные рецепторы, ощущающие теплоту, расположены в самом наружном слое кожи. Поглощаемые инфракрасные лучи возбуждают эти рецепторы, что и вызывает у человека ощущение теплоты.

Инфракрасное излучение в жизни человека Инфракрасные лучи оказывают как местное, так и общее воздействие. Коротковолновое инфракрасное излучение, в отличии от длинноволнового инфракрасного излучения, может вызвать покраснение кожи в месте облучения, которое рефлекторно распространяется на 2-3 см. вокруг облучаемой области. Причина этого в том, что капиллярные сосуды расширяются, кровообращение усиливается. Вскоре на месте облучения может появиться волдырь, который позднее превращается в струп. Так же при попадании коротковолновых инфракрасных лучей на органы зрения может возникнуть катаракта.

Перечисленные выше, возможные последствия от воздействия коротковолнового ИК обогревателя, не следует путать с воздействием длинноволнового ИК обогревателя. Как уже было сказано, длинноволновые инфракрасные лучи поглощаются в самой верхней части слоя кожи и вызывает только простое тепловое воздействие.

Использование лучистого отопления не должно подвергать человека опасности и создавать дискомфортный микроклимат в помещении.

При лучистом отоплении можно обеспечить комфортные условия при более низкой температуре. При применении лучистого отопления воздух в помещении чище, поскольку меньше скорость воздушных потоков, благодаря чему уменьшается загрязнение пылью. Так же при данном отоплении не происходит разложение пыли, так как температура излучающей пластины длинноволнового обогревателя никогда не достигает температуры, необходимой для разложения пыли.

Чем холоднее излучатель тепла, тем он безвреднее для организма человека, тем дольше может находиться человек в зоне действия обогревателя.


Согласно СниП 2.04.05-91 (далее цитируем)
«температуру поверхности высокотемпературных приборов лучистого обогрева
не следует принимать выше 250°С»
.

Длительное нахождение человека вблизи ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО источника тепла (более 300°С) вредно для здоровья человека.

Влияние на здоровье человека инфракрасного излучения.

Организм человека, как излучает инфракрасные лучи, так и поглощает их. ИК лучи проникают в организм человека через кожу, при этом разные слои кожи по-разному отражают и поглощают данные лучи. Длинноволновое излучение проникает в организм человека значительно меньше по сравнению с коротковолновым излучением. Влага, находящаяся в тканях кожи, поглощает более 90% попадающего на поверхность тела излучения. Нервные рецепторы, ощущающие теплоту, расположены в самом наружном слое кожи. Поглощаемые инфракрасные лучи возбуждают эти рецепторы, что и вызывает у человека ощущение теплоты. Коротковолновое ИК излучение наиболее глубоко проникает в организм, вызывая его максимальный прогрев. В результате этого воздействия повышается потенциальная энергия клеток организма, и из них будет уходить несвязанная вода, повышается деятельность специфических клеточных структур, растет уровень иммуноглобулинов, увеличивается активность ферментов и эстрогенов, происходят и другие биохимические реакции. Это касается всех типов клеток организма и крови. Однако длительное воздействие коротковолнового инфракрасного излучения на организм человека — нежелательно. Именно на этом свойстве основан эффект теплового лечения, широко используемого в физиотерапевтических кабинетах наших и зарубежных клиник и замете, длительность процедур — ограничена. Однако данные ограничения не распространяются на длинноволновые инфракрасные обогреватели. Важная характеристика инфракрасного излучения – длина волны (частота) излучения. Современные исследования в области биотехнологий показали, что именно длинноволновое инфракрасное излучение имеет исключительное значение в развитии всех форм жизни на Земле. По этой причине его называют также биогенетическими лучами или лучами жизни. Наше тело само излучает длинные инфракрасные волны, но оно само нуждается также и в постоянной подпитке длинноволновым теплом. Если это излучение начинает уменьшаться или нет постоянной подпитки им тела человека, то организм подвергается атакам различных заболеваний, человек быстро стареет на фоне общего ухудшения самочувствия. Дальнее инфракрасное излучение нормализует процесс обмена и устраняет причину болезни, а не только её симптомы.

С таким отоплением не будет болеть голова от духоты, вызываемой перегретым воздухом под потолком, как при работе конвективного отопления, — когда постоянно хочется открыть форточку и впустить свежий воздух (при этом выпуская нагретый).

При воздействии ИК-излучения интенсивностью 70-100 Вт/м2 в организме повышается активность биохимических процессов, что ведет к улучшению общего состояния человека. Однако существуют нормативы и их стоит придерживаться. Есть нормативы по безопасному отоплению бытовых и промышленных помещений, по длительности лечебных и косметологических процедур, по работе в ГОРЯЧИХ цехах и т.п. Не стоит об этом забывать. При правильном использовании инфракрасных обогревателей — отрицательного воздействия на организм ПОЛНОСТЬЮ ОТСУТСТВУЕТ.

ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, ИНФРАКРАСНЫЕ ЛУЧИ, СВОЙСТВА ИНФРАКРАСНЫХ ЛУЧЕЙ, СПЕКТР ИЗЛУЧЕНИЯ ИНФРАКРАСНЫХ ОБОГРЕВАТЕЛЕЙ Калининград

ОБОГРЕВАТЕЛИ СВОЙСТВА ИЗЛУЧЕНИЕ СПЕКТР ОБОГРЕВАТЕЛЕЙ ДЛИНА ВОЛНЫ ДЛИННОВОЛНОВЫЕ СРЕДНЕВОЛНОВЫЕ КОРОТКОВОЛНОВЫЕ СВЕТЛЫЕ ТЕМНЫЕ СЕРЫЕ ВРЕД ЗДОРОВЬЕ ВЛИЯНИЕ НА ЧЕЛОВЕКА Калининград

обогреватели свойства излучение спектр обогревателей длина волны длинноволновые средневолновые коротковолновые светлые темные серые вред здоровье влияние на человека

ecolain39.ru

Инфракрасное излучение

Инфракрасное излучение. Открытие инфракрасного излучения

Определение 1

Под инфракрасным излучением (ИК) понимается форма энергии или способ обогрева, при котором тепло от одного тела передается другому телу.

Человек в процессе своей жизни постоянно находится под действием ИК-излучения и способен чувствовать эту энергию как тепло, идущее от предмета. Воспринимается инфракрасное излучение кожей человека, глаза в этом спектре не видят.

Естественным источником высокой температуры является наше светило. С температурой нагревания связана длина волны инфракрасных лучей, которые бывают коротковолновыми, средневолновыми, длинноволновыми.

Короткая длина волны имеет высокую температуру и интенсивное излучение. Ещё в $1800$ г. английский астроном У. Гершель проводил наблюдения за Солнцем. Занимаясь исследованием светила, он искал способ, который бы позволил уменьшить нагрев инструмента, при помощи которого эти исследования проводились. На одном из этапов своей работы ученый обнаружил, что за насыщенным красным цветом находится «максимум тепла». Исследование стало началом изучения инфракрасного излучения.

Если раньше источниками инфракрасного излучения в лаборатории служили раскаленные тела или электрические разряды в газах, то сегодня созданы современные источники инфракрасного излучения с частотой, которую можно регулировать или фиксировать. Их основой являются твердотельные и молекулярные газовые лазеры.

В ближней инфракрасной области (около $1,3$ мкм) для регистрации излучения пользуются специальными фотопластинками.

В дальней инфракрасной области излучение регистрируется болометрами – это детекторы, которые являются чувствительными к нагреву инфракрасным излучением.

Инфракрасные волны имеют разную длину, поэтому их проникающая способность будет тоже разная.

Длинноволновые, идущие от Солнца лучи, например, спокойно проходят через атмосферу Земли, при этом, не нагревая её. Проникая через твердые тела, они увеличивают их температуру, поэтому для всего живого на планете огромное значение имеет именно дальнее излучение.

Интересно, что в постоянной компенсирующей подпитке нуждаются все живые тела, которые тоже излучают такой же спектр тепла. При отсутствии такой подпитки, температура живого тела падает, что является причиной его уязвимости для различных инфекций. Эта дополнительная подпитка в виде ИК-излучения, как считают ученые, скорее полезна, чем вредна.

Замечание 1

Специалисты провели на животных многочисленные эксперименты, которые показали, что инфракрасные лучи подавляют рост раковых клеток, уничтожают ряд вирусов, нейтрализуют разрушительное действие электромагнитных волн. Длинноволновые инфракрасные лучи повышают количество инсулина, вырабатываемого организмом, и нивелируют последствия радиоактивного воздействия.

Применение инфракрасного излучения

Инфракрасное излучение находит широкое применение, как в быту, так и в разных сферах деятельности человека.

Основными областями его применения являются:

  • Термография. ИК-излучение позволяет определить температуру объектов, которые находятся на каком-то удалении. В промышленных и военных целях широко используется тепловидение, его камеры могут обнаружить ИК и произведут изображение этого излучения. Благодаря термографическим камерам без всякого освещения можно «видеть» все, что находится рядом, потому что все нагретые объекты испускают ИК.

  • Слежение. Используется ИК слежение при наведении ракет, в которые встраивается устройство, получившее название «тепловые искатели». В результате того, что двигатели машин и механизмов, да и сам человек излучают тепло, то хорошо будут видны в инфракрасном диапазоне, а отсюда ракеты без всякого труда находят направление полета.

  • Обогрев. Как источник тепла ИК повышает температуру и благотворно влияет на здоровье человека, например, инфракрасные сауны, о которых сегодня много говорят. Используют их при лечении гипертонии, сердечной недостаточности, ревматоидного артрита.

  • Метеорология. Высота облаков, температура поверхности воды и земли определяется со спутников, делающих инфракрасные изображения. На таких снимках холодные облака окрашены в белый цвет, теплые же облака окрашены в серый цвет. Черным или серым цветом окрашивается горячая поверхность земли.

  • Астрономия. При наблюдении за небесными объектами астрономы используют специальные инфракрасные телескопы. Благодаря этим телескопам ученые определяют протозвезды до момента излучения ими видимого света, различают прохладные объекты, наблюдают ядра галактик.

  • Искусство. И здесь инфракрасное излучение нашло применение. Искусствоведы, благодаря инфракрасным рефлектограммам, видят нижние слои картин, наброски художника. Данный прибор помогает отличить оригинал от копии, ошибки реставрационных работ. С его помощью изучаются старые письменные документы.

  • Медицина. Широко известны лечебные свойства ИК — терапии. Нагретая глина, песок, соль издавна считались целебными и благотворно влияющими на организм человека. ИК помогают лечить переломы, улучшают обмен веществ в организме, ведут борьбу с ожирением, способствуют заживлению ран, улучшают циркуляцию крови, оказывают благотворное влияние на суставы и мышцы.

Кроме этого лечебное воздействие используют при заболеваниях:

  1. Хроническим бронхитом и бронхиальной астмой;
  2. Пневмонией;
  3. Хроническим холециститом и его обострением;
  4. Простатитом с нарушением потенции;
  5. Ревматоидным артритом;
  6. При заболеваниях мочевыводящих путей и др.

Для того чтобы использовать инфракрасные лучи в лечебных целях, необходимо учитывать противопоказания.

Большой вред они могут принести:

  1. Когда у человека есть гнойные заболевания;
  2. Скрытые кровотечения;
  3. Заболевания крови;
  4. Новообразования и, прежде всего, злокачественные;
  5. Воспалительные заболевания, чаще всего острые.

Коротковолновые ИК отрицательно воздействуют на мозговую ткань человека, в результате чего наблюдается «солнечный удар». Вред в этом случае очевиден. Человек испытывает головную боль, пульс и дыхание становятся учащенными, в глазах темнеет, возможна потеря сознания. При дальнейшем облучении организм не выдерживает – происходит отек тканей и оболочек мозга, появляются симптомы энцефалита и менингита. Короткие волны особенно сильный вред наносят глазам человека, сердечнососудистой системе.

Замечание 2

Таким образом, получается, что польза воздействия ИК на организм, несмотря на отрицательные моменты, значительна.

Защита от инфракрасного излучения

Для снижения наносимого ИК вреда и защиты от него разработаны нормы ИК-облучения, безопасные для человека.

Основные мероприятия защиты:

  1. Устаревшие технологии необходимо заменить современными, что позволит снизить интенсивность излучения источника;
  2. Использование экранов из металлических сеток и цепей, облицовка асбестом открытых печных проёмов;
  3. Обязательная индивидуальная защита и, прежде всего, глаз очками со светофильтрами;
  4. Защита тела льняной или полульняной спецодеждой;
  5. Рациональный режим труда и отдыха;
  6. Обязательные лечебно-профилактические мероприятия работников.

spravochnick.ru

Насколько полезны инфракрасные лучи: вред и польза

Спектр излечения солнцаДлинноволновые инфракрасные лучи

Сегодня многие специалисты предлагают организовывать системы отопления дома при помощи инфракрасного обогрева. Рекламные ролики расписывают положительные аспекты подобных систем, рассказывая, насколько они экономичны, эффективны и совершенно безопасны для людей. Так ли это на самом деле? Чтобы это понять, нужно знать, что такое инфракрасные лучи, какой вред и пользу они несут.

Какое влияние оказывает на живых существ регулярный локальный обогрев? Изучение этого вопроса ведется во многих странах мира. С 1996 года активно работают над подобной темой ученые из Японии, США и Голландии. Они проводят лабораторные эксперименты и озвучивают очень интересные результаты.

Все зависит от длины волны. Самые короткие инфракрасные волны формируют гамма лучи и рентгеновское излучение. Оно опасно для здоровья человека, но мы научились извлекать пользу и из рентгена, и из радиации. Далее по шкале идет ультрафиолетовое излучение, используемое в соляриях. Затем — видимый свет, и только после него стоит инфракрасное излучение. Это длинноволновые лучи, физические свойства которых сегодня активно используются для обогрева.

Что такое инфракрасное излучение?

Инфракрасное излучение — отдельный способ обогрева, при котором отдача и перенос тепла осуществляется от одного тела к другому. Процесс этот всегда идет в одном направлении — тело с более высокой температурой отдает тепло более прохладному объекту.

Длинные инфракрасные волны являются источником электромагнитного излучения. Их размеры находятся в диапазоне от 0,74 до 100 мкм. Человеческое тело тоже излучает электромагнитные волны. Их диапазон составляет от 6 до 20 мкм. Эти цифры наглядно демонстрируют, что человеческий спектр излучения укладывается в границы действия инфракрасного излучения, поэтому оно для человека совершенно безопасно.

Научные исследования показали, что инфракрасные волны, имея разную длину, обладают разными проникающими способностями. Так, например, длинноволновые лучи, идущие от солнца, спокойно проходят сквозь атмосферу, не нагревая ее. Но, проникая сквозь твердые тела, они увеличивают их температуру. Ученые выяснили, что именно дальнее излучение имеет огромное значение для всего живого на земле.

Живые тела сами излучают такой же спектр тепла, поэтому нуждаются в постоянной компенсирующей подпитке. Если ее нет, температура живого тела падает, и оно становится уязвимым для различных инфекций. Иммунитет снижается, и тело на этом фоне быстро стареет. Поэтому ученые утверждают, что дополнительная подпитка в виде инфракрасного излучения скорее полезна, чем вредна.

Многочисленные эксперименты на животных показали, что инфракрасные лучи подавляют рост раковых клеток, уничтожают некоторые вирусы и нейтрализуют разрушительное действие электромагнитных волн. При помощи ИК установок сегодня лечат некоторые формы дистрофии, помогают тем, кто болеет диабетом, поскольку длинноволновые лучи повышают количество вырабатываемого организмом инсулина, а также нивелируют последствия радиоактивного воздействия.

Обратите внимание! Замечено, что инфракрасное излучение, используемое в медицине, не только устраняет симптомы отмеченных заболеваний, но и ликвидирует их причины. А это значит, что в некоторых случаях можно добиться полного выздоровления без хирургических и медикаментозных способов лечения.

В чем польза длинных волн?

Вся продукция, которая сегодня представлена на рынке отопительного оборудования, оказывает два вида позитивного воздействия на все живые организмы:

  1. Общеукрепляющее действие.
  2. Прямое лечение многих заболеваний.

Общеукрепляющее действие связано с улучшением общего самочувствия человека. Оно осуществляется благодаря усилению природной сопротивляемости организмов и повышению иммунитета. Поэтому различные ИК установки сегодня активно используются не только для обогрева частных домов, квартир, офисов и других административных учреждений. Их активно закупают оздоровительные центры, лечебные заведения и кабинеты физиотерапии.

Прямое лечение основано на результативном терапевтическом воздействии. В различных медицинских центрах США, Германии, Японии, Канады и Китая активно используются установки для реабилитации тяжелых больных. ИК волны способны проникать глубоко внутрь тела человека — буквально на клеточный уровень, запуская там многие жизненноважные процессы.

Заметно ускоряется поток всех жидкостей внутри тела, включая циркуляцию крови, усиливаются обменные процессы, а значит, улучшается синтез и распад веществ с высвобождением внутренней энергии. Все питательные вещества, поступающие в организм извне, лучше усваиваются. В результате улучшается иммунитет и питание мышечной ткани, активнее поступает внутрь клеток кислород. Все это в комплексе решает многие терапевтические проблемы.

Сегодня инфракрасное излучение активно используется для нормализации артериального давления, решения проблемы лишнего веса, восстановления сна, лечения артрита и ревматизма, сердечно-сосудистых заболеваний, устранения воспалений суставов, почечной недостаточности, проблем с пищеварением. Хорошо себя зарекомендовали подобные установки при очистке организма от шлаков и токсинов, устранении общей слабости и истощении организма, а также при лечении кожных заболеваний. Поэтому можно говорить, что польза инфракрасного излучения доказана и очевидна.

Есть ли вред от инфракрасного излучения?

Как влияет ИК излучение Влияние инфракрасного излучения на человека

Технический прогресс подарил миру много разных открытий. Но в то же время техногенный бум спровоцировал появление множества страхов и суеверий. Фобии каждый раз возникали у людей после крупных аварий. И Чернобыль, и недавнее Цунами в Японии показали, насколько разрушительными могут быть плоды технической мысли.

Информационная доступность, конечно, расширяет кругозор обычных граждан, но она же и заставляет их переживать и отказываться от любых новинок и установок, производящих то или иное излучение. И рентген, и радиация — опасные явления, а это тоже разновидность излучения. Поэтому все хотят увидеть другую сторону медали, узнать, чем могут быть опасны длинноволновые лучи, и какой вред они могут принести человеку.

Сегодня науке неизвестны случаи, когда инфракрасные лучи стали бы причиной каких-либо серьезных ситуаций. Они существенно отличаются от ультрафиолетового излучения, способного провоцировать сильные ожоги кожи. Ученые доказали, что инфракрасное излучение — это всего лишь форма энергии, по своему физическому составу близкая энергии самого человека и всего живого на земле. Оно способно уничтожать вредные микроорганизмы, но принести вред человеку ИК излучение не может. И вот почему.

Основной источник природного инфракрасного излучения — солнце. Каждый из нас в течение жизни испытывает на себе его воздействие. И ничего не происходит. Это подтверждает безопасность солнечных лучей.

Солнце производит весь спектр изучения, но атмосфера земли становится преградой для ультрафиолета, рентгена и радиации. Она же выступает в качестве фильтра и для инфракрасного излучения. Атмосфера пропускает только ИК лучи, диапазон которых составляет 7–14 мкм. Все тела на земле, нагреваясь, испускают такой же спектр, поэтому природа явления одинакова и не противоречит физическим законам, а значит, не причиняет вреда.

При изготовлении отопительных приборов используется подсмотренный у природы принцип. Учитываются все показатели, поэтому инфракрасные полы, настенные и потолочные обогреватели для человека совершенно безопасны. Но только в том случае, если при своей работе они испускают волны определенной длины.

Особенности длины волны

Виды излучений Физические характеристики длинноволнового излучения

Существует три спектра волн — короткие, средние и длинные:

  • Длинноволновые лучи создают наименьшую температуру. Они находятся в так называемом темном спектре, поэтому не светятся, а значит, и не обжигают.
  • Средневолновые лучи излучают серый свет из волны намного короче, поэтому излучение имеет большую температуру. Приборы, функционирование которых построено на излучении средних волн, необходимо использовать крайне осторожно, внимательно изучая технические параметры установки и ее эксплуатационные особенности.
  • Установки, излучающие коротковолновые лучи, спектр которых находится в белом диапазоне, имеют самую высокую температуру — до 800 градусов по Цельсию. Это самое активное инфракрасное излучение, способное очень глубоко проникать в клетки человеческого организма. Оно активно поглощается водой, которая содержится в тканях человека, вызывая сильное перегревание. Поэтому пользоваться приборами с таким спектром излучения необходимо крайне осторожно. Именно они способны нанести максимальный вред.

Интенсивность излучения

Инфракрасные лучи абсолютно безопасныСпектр инфракрасных лучей

Еще один аспект, который может нанести вред здоровью человека — это интенсивность излучения. Она измеряется умножением единицы площади на единицу времени. Воздействие обогревателей может быть общим, как в случае с теплым полом, или локальным — настенные и потолочные обогреватели. Если установки излучают длинные волны, они лишь повышают температуру тела. А коротковолновые лучи изменяют температуру внутренних органов человека. В этом и заключается главный вред подобных установок.

Как он проявляется? Если на один градус повышается температура головного мозга, развивается эффект солнечного удара. У человека возникает тошнота и головокружение, пульс учащается, в глазах темнеет. Увеличение температуры головного мозга на 2 градуса приводит к развитию менингита. Попадание коротких волн в глаза приводит к образованию катаракты. Поэтому находиться вблизи обогревателей с таким излучением в течение длительного времени нельзя.

Обобщение по теме

Итак, польза инфракрасных обогревателей очевидна. Но, выбирая установку, важно учитывать длину волны. Науке сегодня не известны негативные проявления длинноволновых лучей. А вот их терапевтическое воздействие очевидно. Коротковолновое излучение способно нанести ощутимый вред при неправильной эксплуатации приборов. И это обстоятельство обязательно нужно принимать во внимание, приобретая инфракрасные обогреватели для дома.

gidotopleniya.ru

польза и вред для организма человека, что такое ИК лучи, применение свойств (фонарь, прожектор, лазер), а также лечение в медицине

Время на чтение: 7 минут

АА

Инфракрасное излучение для многих считается незнакомым и очень сложным понятием. Однако применение технологий на ИК лучах в современном мире настолько широко, что можно удивиться тому, где приходилось встречаться с этим спектром световых волн. ИК лучи для человека несут и пользу, и вред, но необходимо хорошо разобраться как защитить себя от подобного воздействия, а как направить его на исцеление и пользу для организма.

Что такое ИК лучи, источник света и длина волны

Под инфракрасным излучением (ИК) подразумевают часть спектра электромагнитных колебаний, частота которых лежит в области между микроволновым и видимым красным цветом спектра. Таким образом, длина волны ИК излучения от 0,74 мкм до 2 мм при частотах 430 Ггц и 300 ГГц соответственно.

Свойства таких лучей в разной среде различные и отличаются от видимого и ультрафиолетового излучения. Например, через водяной барьер, толщиной в несколько сантиметров, лучи инфракрасного спектра с длиной волны 1 мкм проникать не могут.

фото 1фото 1

В большей части спектра излучаемого света в лампах накаливания занимают именно инфракрасные волны, что приводит к их сильному нагреванию. Более экономные газоразрядные осветительные приборы выдают не более 50% в солнечном спектре, а также некоторые лазеры работают в данном диапазоне.

Мнение эксперта

Виктор Гольштейн

Эксперт по медицинскому оборудованию. Начинающий блогер.

Задать вопрос эксперту

На заметку. Поскольку для человеческого глаза данный тип излучения является невидимым, то используются разнообразные фотоматериалы, фотоэлектрические тепловые приемники и другие технические приспособления для его регистрации.

Другое название у волн ИК света – «тепловое излучение», поскольку такие волны испускаются всеми нагретыми предметами. Во многих фильмах и телевизионных научных передачах показано излучение живыми организмами и другими теплыми предметами, например, при наведении ракет на тепловой след или прибор ночного видения, другие технологии.

В зависимости от температурного режима испускается ИК волна определенной длины и зависит прямо пропорционально: чем выше градус накала, тем большая интенсивность волны. Подобный тип излучения исходит от возбужденных ионом и атомов, а также от абсолютно черного тела при нагревании его до высочайших температур.

Диапазоны длин волн

Условное разделение ИК спектра принято в трех областях:

  1. ближние волны с длиной от 0,74 мкм до 2,5 мкм;
  2. среднее излучение с длиной от 2,5 мкм до 50 мкм;
  3. дальний свет с длиной от 50 мкм до 2 мм.

Последняя категория содержит субмиллиметровое излучение, которое еще называют терагерцевым и часто выделяют в отдельную подкатегорию.

фото 2фото 2

Свойства

Спектр ИК излучения в зависимости от агрегатного состояния нагретого вещества может обладать непрерывным или дискретным (линейчатым спектром). Это означает, что жидкости или твердые материалы, которые нагреты до определенных температур способны выпускать сразу несколько волн с разными длинами в определенном диапазоне ИК спектра, в то время, как газообразные субстанции чаще всего излучают свечение определенной длины волны. Это и дает линейчатый спектр.

ИК волны излучаются не каждым нагретым предметом, для примера можно рассмотреть пламя от газовой горелки и лампы люминесцентной. В первом случае основная доля тепла приходится на синий цвет пламени, а во втором – практически не излучается ИК свет, поскольку свечение происходит за счёт фотолюминесценции (холодного дневного света) лампы.

Необходимо понимать, что все предметы могут поглощать, отражать или пропускать ИК волны, что зависит от их индивидуальных физических свойств. Даже при внесении определенного материала в поток инфракрасных лучей необязательно будет наблюдаться нагревание или охлаждение. Даже тонкие пленки воды всего в несколько сантиметров волну с длиной от 1 мкм не пропускают, хотя видимый свет прекрасно проникает сквозь толщу воды и отражается от дна или непрозрачных предметов.

ИК зрение

Подобное выражение применяется к многим живым существам на нашей планете. Считается, что некоторые виды змей (гремучая и другие ямкоголовые) способны различать тепло от тела добычи на больших расстояниях. Это дает им преимущество, поскольку за счёт видимого спектра уловить расположение мыши или другой теплокровной пищи в зарослях травы невозможно. Принцип действия инфракрасного зрения заключается в наличии специальной мембраны в области глаза змеи, которая улавливает терморецепторами излучения ИК спектра.

Мнение эксперта

Виктор Гольштейн

Эксперт по медицинскому оборудованию. Начинающий блогер.

Задать вопрос эксперту

ВАЖНО: Инфракрасное зрение позволяет видеть в темноте, когда волны дневного света без искусственных источников в природе не распространяются. Таким эффектом пользуются пираньи, которые в мутных водах теряют видимость в дневном спектре.

Польза и влияние на организм человека

Для человеческого организма излучение ИК спектра представляет множество полезных качеств, а именно:

  • способствует расслаблению мышц;
  • снижает артериальное давление;
  • лечит инфекции бактериального происхождения;
  • оказывает общеукрепляющее воздействие;
  • в результате точечного влияния тепловых колебаний на определенные органы и области организма снижается развитие заболеваний и достигается положительная динамика в общей терапии.

Помимо перечисленных областей применения ИК излучение широко вошло в технических разработках даже бытового применения. Ярким примером можно считать ИК-датчики в системах сигнализации, пульты дистанционного управления для систем освещения и управления разными бытовыми приборами, устройства ночного видения и т.п.

ИК лечение в медицине

При лечении ИК лучами человек получает такие положительные эффекты:

  1. За счёт поступающего от инфракрасных лучей тепла значительно ускоряются все биохимические реакции.
  2. Расширение сети сосудов обеспечивает большую скорость кровотока, что усиливает регенерацию на клеточном уровне многих тканей организма.
  3. Благодаря самостоятельному ускоренному росту здоровых тканей и клеток в них биологически активные соединения вырабатываются самостоятельно.
  4. Подобные эффекты снижают артериальное давление и приводят к расслаблению мышц.
  5. К воспаленным тканям и непосредственно к очагам их доносятся лучше белые кровяные тельца, что усиливает иммунную функцию организма и укрепляет его в целом.

Как итог терапии ИК излучением – укрепление всего организма и эффективное лечение различных заболеваний. В зависимости от типа лечения и области применения (отдельного участка, области органа или всего тела) длительность процедур и их частота могут быть разными: от 5 до 30 минут и от двух раз в день до нескольких раз в неделю.

Мнение эксперта

Виктор Гольштейн

Эксперт по медицинскому оборудованию. Начинающий блогер.

Задать вопрос эксперту

ВАЖНО: Обязательно при процедурах с ИК излучением требуется защита глаз, кожи вокруг органов зрения. Если на эпидермисе появляется пигментация ближе к красному оттенку или тонам розового цвета, то такие эффекты сойдут в течение нескольких десятков минут. Если через час пятна остаются, необходимо обратиться к лечащему врачу.

Лечение волос

Для терапии волос поменяются приборы, которые испускают микротоки. Это могут быть специальные утюжки или электродные устройства с более сложной конструкцией и комплексным воздействием на волосяные фолликулы и кожу головы.

Эффект оказывается как отдельное лечение без каких-либо вспомогательных средств или в совокупности с препаратами для улучшения состояния волосяного покрова и структуры волоса в том числе.

Мнение эксперта

Виктор Гольштейн

Эксперт по медицинскому оборудованию. Начинающий блогер.

Задать вопрос эксперту

ВАЖНО: Эффективно микротоки борются с воспалениями, рубцами, пигментными пятнами, старением эпидермиса и другими проблемами волос и кожи готовы.


Процедура отличается абсолютной безболезненностью и безопасностью для здоровья. Однако необходимо учитывать ряд противопоказаний:
  • беременность;
  • инсульт и инфаркт;
  • аритмия;
  • гипертония 3 степени;
  • заболевания крови;
  • частые кровотечения;
  • инфекционные заболевания;
  • гнойные процессы;
  • предрасположенность к опухолям и наличие разных новообразований.

Рекомендуются процедуры ИК-лечения в случае таких проблем с волосами и кожей головы:

  • при грибковых поражениях;
  • воспалительных процессах;
  • перхоти;
  • себорее;
  • разных типах алопеции.

Курс лечения назначается исключительно после полного компетентного осмотра лечащим врачом. Тогда назначаются процедуры ИК-терапии, дополнительные препараты и другие мероприятия, которые повышают эффективность лечения.

Вред

Помимо, положительных качеств инфракрасные лучи способны навредить человеку. Прежде всего, страдает слизистая оболочка органов зрения, поскольку высушивание жидкости ведет к снижению остроты зрения и повреждению роговицы.

При большой интенсивности ИК-лучей на поверхности кожи и слизистых остаются ощутимые и иногда обширные глубокие ожоги. Чаще всего подобные симптомы, которые выражаются в покраснении участков дермы, повышении температуры и других признаках, проявляются у людей, которые в силу своей профессии вынуждены работать под прямым ИК излучением.

Самая легкая форма – дерматит, наиболее тяжелые заболевания от облучения ИК-излучением считаются онкологические и доброкачественные новообразования.

ИК радиация

Под подобным названием принято подразумевать солнечный свет, который в большей степени содержит весь спектр ИК излучения и может быть прямым или рассеянным. Большая доля рассеянной инфракрасной радиации содержится в лучах Солнца, расположенного низко над Землей.

Природа любого типа солнечного излучения вне зависимости от спектра носит электромагнитный характер. Единственное различие – это длина волны и частота, которые между собой взаимосвязаны. Такие характеристики различают физические свойства лучей, а также специфическое биологическое воздействие на человека и все живое на планете.

Как увидеть ИК луч

Чтобы можно было зафиксировать ИК излучение, чаще всего применяются разные технические средства. Самым простым методом, доступным в быту, считается использование ПДУ от телевизора или другой техники с инфракрасным управлением и видеокамеры.

Необходимо поставить на запись или просто отобразить картинку и направить в объектив луч от пульта. При нажатии на любую клавишу будет отображаться светло-голубой отблеск с канала передачи ПДУ, который видно только посредством цифровой камеры.

Применение

Инфракрасное излучение используется в разных сферах техники и быта. Самые яркие примеры, которые приходилось встречать в своей жизни каждому человеку, будут перечислены ниже.

Солярий

В основном применяются в таких кабинках лампы с ультрафиолетовым спектром типа А и В, однако фото 6фото 6в последнее время начали производиться полноспектральные аппараты, которые используют и инфракрасное излучение.

Подобные приборы служат для равномерного загара и общего укрепления организма, поскольку УФ-лучи стимулируют выработку в организме витамина D, а инфракрасные – укрепляют иммунитет и способствуют регенерации клеток.

Фонарь

Такие приборы используются чаще всего для узконаправленной деятельности человека, а именно в перемещении по лесу или территории без заметности для окружающих животных и людей. Подобные изделия устанавливаются как подсветка для оптических прицелов, которые используются любителями поохотиться ночью.

Прожектор

фото 8фото 8Если видеонаблюдение на частной или другой охраняемой территории днем не вызывает особых проблем с установкой и качеством картинки, то ночью без специальных приборов добиться подобного эффекта нереально.

Тогда устанавливаются специальные ИК прожекторы, свет от которых не видно, однако в результате трансформации сигнала в камерах и обработке видеоряда получается отличное изображение не хуже дневного варианта.

 

Лазер

Подобные изделия могут применяться в широком спектре человеческой деятельности, однако наиболее популярными лазеры стали в медицине. Благодаря высокой мощности за счёт концентрации в узком пучке ИК лучей достигается максимально эффективное и сильное целевое воздействие на пораженный участок тела.

Обогрев и отопление

Многие пользуются обогревателями, которые оборудованы инфракрасными лампами. Подобные приборы отличаются более высокой эффективностью и КПД, чем масляные и воздушные аналоги. Причем независимо от наличия в комнате сквозняка или других микроклиматических воздействий, которые влияют на равномерность обогрева, с инфракрасными приборами подобных проблем не наблюдается.

Сушки для автосервиса

ИК излучение для всех материалов автомобиля является безвредным, не приводит к выцветанию основного оттенка или разрушению структуры. При этом быстро достигается высушивание поверхностей и равномерность лакокрасочного покрытия.

Стерилизация пищевых продуктов

Многие пищевые продукты содержат полезные и вредные бактерии, которые могут в них развиваться. Чтобы потребитель не получил отравленные и токсичные продукты, их обязательно стерилизуют с помощью ИК-излучателей. В результате такой обработки вредные бактерии прекращают свою жизнедеятельность, не будут размножаться. Поэтому продукты хранятся дольше и остаются свежими.

Приготовление пищи

Многие хозяйки давно пользуются микроволновыми, индукционными и электрическими духовками, плитами. В результате нагрева от инфракрасного излучения продуктов процесс готовки ускоряется и отличается более равномерным прогреванием по всему объему пищи.

Прибор ночного видения

фото 9фото 9Подобные изделия применяются редко, а именно в специальных отраслях, корда необходимо выполнять определенные задачи и работы в местах без надлежащего освещения.

В основе такого аппарата лежит применение кристаллов германия, которые превращают инфракрасные лучи в видимые зеленого спектра.

Многие сталкивались с подобными картинками в разнообразных передачах и могут представить как именно отражаются на экране прибора живые и излучающие тепло объекты.

Матрас

Использование для обогрева в бытовых условия позволяет существенно сократить затраты на обогрев помещений. Это очень актуально в случае огромных помещений, которые в холодный период не используются полноценно. Таким образом, человек получает теплую постель и надежный обогрев используемых комнат.

Термография

Данный вид исследования используется для диагностики разных заболеваний, которые не могут диагностироваться другими способами. Ярким примером является термография молочной железы, которая показывает распределение тепла в мышце и соединительных тканях.

Самонаведение

Большинство современных ракет и типов оружия используют системы самонаведения. Это делается для того, чтобы ракета независимо от курса всегда попадала в цель по ее тепловому следу. Подобные технологии используются в авиации для защиты территорий государствами от вражеского проникновения.

Спектроскопия

Узнать о качествах, молекулярном и атомарном составе вещества можно с помощью инфракрасной спектроскопии. За счёт получения в ИК спектре излучения от тела в определенных полосах спектра, которые характерны для отдельных атомов, молекул или ионов, с помощью подобной диагностики определяется качественный и количественный состав любого тела, жидкости или газа.

Передача данных

Подобные технологии считаются устаревшими и используются сейчас редко. Чаще всего их можно встретить в ПДУ и различных устройствах в бытовых приборах: пультах к телевизору, светодиодному освещению и т.п.

Инфракрасное излучение является неотъемлемой частью солнечного света. С его помощью развивается на планете все живое, а также получает необходимое тепло и энергию. В технологиях используются ИК лучи очень широко и предоставляют для человека широчайшие возможности, начиная с обычного дистанционного переключателя, заканчивая сложными системами самонаведения в ракетных комплексах.

Рейтинг автора

Автор статьи

Доцент кафедры энергетики. Автор статей по осветительным приборам.

Написано статей

Предыдущая

ИнфракрасныеПринцип работы и основные виды газовых инфракрасных обогревателей

Следующая

ИнфракрасныеТехнология будущего для квартиры, дома или предприятия — инфракрасное отопление

osvescheniepro.com

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *