Rayonnement infrarouge- c'est la partie du spectre du rayonnement solaire qui est directement adjacente à la partie rouge de la région visible du spectre. L’œil humain est incapable de voir dans cette région du spectre, mais nous pouvons ressentir ce rayonnement sous forme de chaleur.
Le rayonnement infrarouge a deux caractéristiques importantes: longueur d'onde (fréquence) du rayonnement et intensité du rayonnement. Selon la longueur d'onde, on distingue trois régions de rayonnement infrarouge : proche (0,75 à 1,5 microns), moyenne (1,5 à 5,6 microns) et lointaine (5,6 à 100 microns). Considérant caractéristiques physiologiques personne, médecine moderne divise la région infrarouge du spectre de rayonnement en 3 plages :
- longueur d'onde 0,75-1,5 microns - rayonnement pénétrant profondément dans la peau humaine (gamme IR-A) ;
- longueur d'onde 1,5-5 microns - rayonnement absorbé par l'épiderme et la couche de tissu conjonctif de la peau (gamme IR-B) ;
- longueur d'onde supérieure à 5 microns - rayonnement absorbé à la surface de la peau (gamme IR-C). De plus, la plus grande pénétration est observée dans la plage de 0,75 à 3 microns et cette plage est appelée « fenêtre de transparence thérapeutique ».
La figure 1 (source originale - Journal of Biomedical Optics 12(4), 044012 juillet/août 2007) montre les spectres d'absorption du rayonnement IR pour l'eau et les tissus des organes humains en fonction de la longueur d'onde. On remarque que le tissu corps humain se compose à 98 % d'eau et ce fait explique la similitude des caractéristiques d'absorption du rayonnement infrarouge dans la région spectrale de 1,5 à 10 microns.
Si l'on prend en compte le fait que l'eau elle-même absorbe intensément le rayonnement IR dans la plage de 1,5 à 10 microns avec des pics à des longueurs d'onde de 2,93, 4,7 et 6,2 microns (Yukhnevich G.V. Spectroscopie infrarouge de l'eau, M, 1973), alors le plus efficace pour les processus de chauffage et de séchage, il convient de considérer des émetteurs IR qui émettent dans le spectre infrarouge moyen et lointain avec une intensité de rayonnement maximale dans la plage de longueurs d'onde de 1,5 à 6,5 μm.
La quantité totale d'énergie émise par unité de temps par une unité de surface rayonnante est appelée émissivité de l'émetteur IR E, W/m². L'énergie de rayonnement dépend de la longueur d'onde λ et de la température de la surface émettrice et constitue une caractéristique intégrale, car elle prend en compte l'énergie de rayonnement des ondes de toutes longueurs. L'émissivité liée à l'intervalle de longueur d'onde dλ est appelée intensité de rayonnement I, W/(m²∙μm).
L'expression intégratrice (1) nous permet de déterminer l'émissivité (énergie de rayonnement intégrale spécifique) en fonction d'un certain expérimentalement spectre d'intensité du rayonnement dans la plage de longueurs d'onde de λ1 à λ2 :
La figure 2 montre les spectres d'intensité d'émission des émetteurs IR NOMAKON™ IKN-101, obtenus à différentes puissances électriques nominales de l'émetteur : 1 000 W, 650 W, 400 W et 250 W.
Avec une augmentation de la puissance de l'émetteur et, par conséquent, de la température de la surface émettrice, l'intensité du rayonnement augmente et le spectre du rayonnement se déplace vers des longueurs d'onde plus courtes (loi de déplacement de Wien). Dans ce cas, l'intensité maximale du rayonnement (85 à 90 % du spectre) se situe dans la plage de longueurs d'onde de 1,5 à 6 microns, ce qui correspond à la physique optimale du processus de chauffage et de séchage infrarouge dans ce cas.
L'intensité du rayonnement infrarouge et, par conséquent, énergie spécifique le rayonnement diminue à mesure que l’on s’éloigne de la source de rayonnement. La figure 3 montre les courbes d'évolution de l'énergie de rayonnement spécifique des émetteurs céramiques NOMAKON™ IKN-101 en fonction de la distance entre la surface émettrice et le point de mesure normal à la surface émettrice. Les mesures ont été effectuées avec un radiomètre sélectif dans la gamme de longueurs d'onde de 1,5 à 8 µm, suivies de l'intégration des spectres d'intensité du rayonnement. Comme le montre le graphique, l'énergie de rayonnement spécifique E, W/m² diminue en proportion inverse de la distance L, m à la source de rayonnement.
Qu'est-ce que le rayonnement infrarouge ? La définition indique que les rayons infrarouges sont un rayonnement électromagnétique qui obéit lois optiques et est de la nature de la lumière visible. Les rayons infrarouges ont une gamme spectrale comprise entre le rouge lumière visible et émission radio à ondes courtes.
Pour la région infrarouge du spectre, il existe une division en ondes courtes, moyennes et longues. L'effet chauffant de ces rayons est élevé. L'abréviation acceptée pour le rayonnement infrarouge est IR.
Rayonnement infrarouge Rapport des fabricants sur les appareils de chauffage conçus selon le principe du rayonnement en question. Certains peuvent indiquer que l'appareil est infrarouge, tandis que d'autres peuvent indiquer qu'il est à ondes longues ou sombre. En pratique, tout cela se réfère au rayonnement infrarouge ; les radiateurs à ondes longues ont la température la plus basse de la surface rayonnante et les ondes sont émises dans masse plus grande dans la zone des grandes longueurs d'onde du spectre. Ils ont également reçu le nom de sombres, car à température, ils n'émettent pas de lumière et ne brillent pas, comme dans d'autres cas. Les radiateurs à ondes moyennes ont une température de surface plus élevée et sont appelés radiateurs gris. Le type de lumière est un appareil à ondes courtes.
Les caractéristiques optiques d'une substance dans les régions infrarouges du spectre diffèrent des propriétés optiques de la vie quotidienne ordinaire. Les appareils de chauffage que les gens utilisent quotidiennement émettent des rayons infrarouges, mais vous ne pouvez pas les voir. Toute la différence réside dans la longueur d’onde, elle varie. Un radiateur ordinaire émet des rayons qui permettent de chauffer la pièce. Les ondes de rayonnement infrarouge sont présentes dans la vie humaine naturellement, le soleil les trahit.
Le rayonnement infrarouge appartient à la catégorie des rayonnements électromagnétiques, c’est-à-dire qu’il n’est pas visible avec les yeux. Les longueurs d'onde vont de 1 millimètre à 0,7 micromètre. La plus grande source de rayons infrarouges est le soleil.
Rayons IR pour le chauffage
La présence d'un chauffage basé sur cette technologie permet de s'affranchir des inconvénients du système de convection, lié à la circulation du flux d'air dans les locaux. La convection soulève et transporte la poussière, les débris et crée un courant d'air. Si vous installez un radiateur électrique infrarouge, il fonctionnera selon le principe rayons du soleil, l’effet sera similaire à la chaleur solaire par temps frais.
L’onde infrarouge est une forme d’énergie, c’est un mécanisme naturel emprunté à la nature. Ces rayons sont capables de chauffer non seulement les objets, mais aussi l'espace aérien lui-même. Les ondes pénètrent dans les couches d’air et chauffent les objets et les tissus vivants. La localisation de la source du rayonnement en question n'est pas si importante ; si l'appareil est au plafond, les rayons chauffants atteindront parfaitement le sol. Il est important que le rayonnement infrarouge permette de laisser l'air humide, il ne le dessèche pas, comme le font d'autres types d'appareils de chauffage. Les performances des appareils basés sur le rayonnement infrarouge sont extrêmement élevées.
Le rayonnement infrarouge ne nécessite pas de coûts énergétiques importants, ce qui permet de réaliser des économies pour usage domestique de cette évolution. Les rayons IR conviennent pour travailler dans de grands espaces ; l'essentiel est de choisir la bonne longueur de rayon et de configurer correctement les appareils.
Dommages et avantages du rayonnement infrarouge
Les rayons infrarouges longs frappant la peau provoquent une réaction des récepteurs nerveux. Cela garantit la présence de chaleur. Par conséquent, dans de nombreuses sources, le rayonnement infrarouge est appelé rayonnement thermique. La majeure partie de l'énergie émise est absorbée par l'humidité contenue dans couche supérieure peau humaine. Par conséquent, la température de la peau augmente et, de ce fait, tout le corps est chauffé.
Il existe une opinion selon laquelle le rayonnement infrarouge est nocif. C'est faux.
La recherche montre que les rayonnements à ondes longues sont sans danger pour le corps et qu’ils présentent également des avantages.
Ils renforcent le système immunitaire, stimulent la régénération et améliorent l'état des organes internes. Ces faisceaux d'une longueur de 9,6 microns sont utilisés dans pratique médicaleà des fins médicinales.
Le rayonnement infrarouge à ondes courtes fonctionne différemment. Il pénètre profondément dans les tissus et réchauffe organes internes, en contournant la peau. Si vous irradiez la peau avec de tels rayons, le réseau capillaire se dilate, la peau devient rouge et des signes de brûlure peuvent apparaître. De tels rayons sont dangereux pour les yeux, ils entraînent la formation de cataractes, perturbent l'équilibre eau-sel et provoquent des convulsions.
Une personne subit un coup de chaleur à cause des rayonnements à ondes courtes. Si vous augmentez la température du cerveau ne serait-ce que d'un degré, des signes de choc ou d'empoisonnement apparaissent déjà :
- nausée;
- pouls rapide;
- assombrissement des yeux.
Si une surchauffe de deux degrés ou plus se produit, une méningite se développe et met la vie en danger.
L'intensité du rayonnement infrarouge dépend de plusieurs facteurs. La distance à l'emplacement des sources de chaleur et l'indicateur sont importants régime de température. Le rayonnement infrarouge à ondes longues est important dans la vie et il est impossible de s'en passer. Un préjudice ne peut survenir que lorsque la longueur d’onde est incorrecte et que la durée pendant laquelle elle affecte une personne est longue.
Comment protéger une personne des méfaits du rayonnement infrarouge ?
Pas tous ondes infrarouges nocif. L’énergie infrarouge à ondes courtes doit être évitée. Où le trouve-t-on dans la vie quotidienne? Les températures corporelles supérieures à 100 degrés doivent être évitées. Cette catégorie comprend les équipements sidérurgiques et les fours à arc électrique. En production, les employés portent des uniformes spécialement conçus et dotés d’un écran de protection.
L’appareil de chauffage infrarouge le plus utile était le poêle russe ; la chaleur qu’il dégageait était thérapeutique et bénéfique. Cependant, personne n’utilise de tels appareils actuellement. Les radiateurs infrarouges sont désormais solidement implantés et les ondes infrarouges sont largement utilisées dans l’industrie.
Si la spirale qui dégage de la chaleur dans un appareil infrarouge est protégée par un isolant thermique, le rayonnement sera alors doux et à ondes longues, ce qui est sûr. Si l'appareil est doté d'un élément chauffant ouvert, le rayonnement infrarouge sera dur, à ondes courtes, ce qui est dangereux pour la santé.
Afin de comprendre la conception de l'appareil, vous devez étudier la fiche technique. Il y aura des informations sur les rayons infrarouges utilisés dans un cas particulier. Faites attention à la longueur d'onde.
Le rayonnement infrarouge n’est pas toujours clairement nocif ; il ne fait qu’émettre un danger. sources ouvertes, des rayons courts et une exposition prolongée à ceux-ci.
Vous devez protéger vos yeux de la source des ondes et, en cas d'inconfort, vous éloigner de l'influence des rayons infrarouges. Si une sécheresse inhabituelle apparaît sur la peau, cela signifie que les rayons dessèchent la couche lipidique, et c'est très bien.
Le rayonnement infrarouge dans des plages utiles est utilisé comme traitement ; les méthodes de physiothérapie sont basées sur le travail avec des rayons et des électrodes. Cependant, tous les effets sont effectués sous la supervision de spécialistes ; vous ne devez pas vous soigner avec des appareils infrarouges. La durée d'action doit être strictement définie indications médicales, vous devez partir des buts et objectifs du traitement.
On pense que le rayonnement infrarouge est défavorable à l'exposition systématique des jeunes enfants. Il est donc conseillé de sélectionner avec soin les appareils de chauffage pour la chambre et les chambres d'enfants. Vous aurez besoin de l’aide de spécialistes pour mettre en place un réseau infrarouge sûr et efficace dans votre appartement ou votre maison.
N'abandonne pas technologies modernesà cause des préjugés dus à l'ignorance.
Les rayons infrarouges sont ondes électromagnétiques dans la zone invisible spectre électromagnétique, qui commence derrière le feu rouge visible et se termine avant rayonnement micro-ondes entre les fréquences 1012 et 5∙1014 Hz (ou se situe dans la plage de longueurs d'onde de 1 à 750 nm). Le nom vient de mot latin infra et signifie « en dessous du rouge ».
Les utilisations des rayons infrarouges sont variées. Ils sont utilisés pour visualiser des objets dans l'obscurité ou dans la fumée, chauffer des saunas et chauffer des ailes. aéronef pour l'antigivrage, les communications à courte portée et l'analyse spectroscopique composés organiques.
Ouverture
Les rayons infrarouges ont été découverts en 1800 par le musicien et astronome amateur britannique d'origine allemande William Herschel. Il a utilisé un prisme pour séparer soleil sur ses composants constitutifs et au-delà de la partie rouge du spectre, à l'aide d'un thermomètre, on enregistre une augmentation de la température.
Rayonnement IR et chaleur
Le rayonnement infrarouge est souvent appelé rayonnement thermique. Il convient toutefois de noter que ce n’est qu’une conséquence. La chaleur est une mesure de l'énergie de translation (énergie de mouvement) des atomes et des molécules d'une substance. Les capteurs de « température » ne mesurent pas réellement la chaleur, mais uniquement les différences dans les émissions IR de différents objets.
De nombreux professeurs de physique attribuent traditionnellement tout le rayonnement thermique du Soleil aux rayons infrarouges. Mais ce n’est pas tout à fait vrai. Avec visible soleil 50 % de toute la chaleur entre et des ondes électromagnétiques de n’importe quelle fréquence et avec une intensité suffisante peuvent provoquer un échauffement. Cependant, il est juste de dire qu’à température ambiante, les objets produisent de la chaleur principalement dans la région de l’infrarouge moyen.
Le rayonnement IR est absorbé et émis chimiquement par rotation et vibration. atomes liés ou des groupes de ceux-ci et donc de nombreux types de matériaux. Par exemple, les vitres transparentes à la lumière visible absorbent le rayonnement IR. Les rayons infrarouges sont largement absorbés par l'eau et l'atmosphère. Bien qu’invisibles à l’œil nu, ils peuvent être ressentis sur la peau.
La Terre comme source de rayonnement infrarouge
La surface de notre planète et les nuages absorbent l'énergie solaire, la plupart de qui est rejeté dans l’atmosphère sous forme de rayonnement infrarouge. Certaines substances il contient principalement de la vapeur et des gouttelettes d'eau, ainsi que du méthane, dioxyde de carbone, l'oxyde d'azote, les chlorofluorocarbones et l'hexafluorure de soufre, absorbent dans la région infrarouge du spectre et réémettent dans toutes les directions, y compris vers la Terre. Donc en raison de effet de serre l'atmosphère terrestre et la surface est beaucoup plus chaude que s'il n'y avait pas de substances dans l'air qui absorbent les rayons IR.
Ce rayonnement joue rôle important dans le transfert de chaleur et fait partie intégrante de ce que l'on appelle l'effet de serre. À l'échelle mondiale, l'influence des rayons infrarouges s'étend au bilan radiatif de la Terre et affecte presque toute l'activité de la biosphère. Presque tous les objets à la surface de notre planète émettent un rayonnement électromagnétique principalement dans cette partie du spectre.
Régions IR
La gamme infrarouge est souvent divisée en sections plus étroites du spectre. Institut allemand Les normes DIN ont défini les plages de longueurs d'onde suivantes pour les rayons infrarouges :
- proche (0,75-1,4 µm), couramment utilisé dans les communications par fibre optique ;
- ondes courtes (1,4-3 microns), à partir desquelles l'absorption du rayonnement IR par l'eau augmente considérablement ;
- onde moyenne, également appelée intermédiaire (3-8 microns) ;
- ondes longues (8-15 microns);
- longue portée (15-1000 µm).
Cependant, ce système de classification n’est pas universellement utilisé. Par exemple, certaines études rapportent les plages suivantes : proche (0,75-5 µm), moyenne (5-30 µm) et longue (30-1 000 µm). Les longueurs d'onde utilisées dans les télécommunications sont classées en bandes distinctes en raison des limitations des détecteurs, des amplificateurs et des sources.
Le système de notation général est justifié par les réactions humaines aux rayons infrarouges. La région proche infrarouge est la plus proche de la longueur d’onde visible à l’œil humain. Le rayonnement infrarouge moyen et lointain s’éloigne progressivement de la partie visible du spectre. D'autres définitions suivent des mécanismes physiques différents (tels que les pics d'émission et l'absorption d'eau), et les plus récentes sont basées sur la sensibilité des détecteurs utilisés. Par exemple, les capteurs au silicium classiques sont sensibles dans la région d'environ 1 050 nm, et l'arséniure d'indium et de gallium est sensible dans la plage allant de 950 nm à 1 700 et 2 200 nm.
Il n’y a pas de frontière claire entre la lumière infrarouge et la lumière visible. L'œil humain est beaucoup moins sensible à la lumière rouge au-dessus de 700 nm, mais la lumière intense (provenant du laser) peut être vue jusqu'à environ 780 nm. Le début de la plage infrarouge est déterminé à différentes normes de différentes manières - quelque part entre ces significations. Il s'agit généralement de 750 nm. Par conséquent, les rayons infrarouges visibles sont possibles dans la plage de 750 à 780 nm.
Symboles dans les systèmes de communication
Les communications optiques dans le proche infrarouge sont techniquement divisées en un certain nombre de bandes de fréquences. Ceci est dû à diverses sources matériaux (fibres) absorbant et transmettant la lumière et détecteurs. Ceux-ci incluent :
- Bande O 1 260-1 360 nm.
- Bande E 1 360-1 460 nm.
- Bande S 1 460-1 530 nm.
- Bande C 1 530-1 565 nm.
- Bande L 1,565-1,625 nm.
- Bande U 1,625-1,675 nm.
Thermographie
La thermographie, ou imagerie thermique, est un type d'image infrarouge d'objets. Étant donné que tous les corps émettent un rayonnement infrarouge et que l’intensité du rayonnement augmente avec la température, des caméras spécialisées dotées de capteurs infrarouges peuvent être utilisées pour le détecter et prendre des photos. Dans le cas d'objets très chauds dans la région proche infrarouge ou visible, cette méthode est appelée pyrométrie.
La thermographie est indépendante de l’éclairage par la lumière visible. On peut donc « voir » environnement même dans le noir. En particulier, les objets chauds, notamment les personnes et les animaux à sang chaud, ressortent bien sur un fond plus froid. La photographie de paysage infrarouge améliore la visualisation des objets en fonction de leur transfert thermique : ciel bleu et l'eau apparaît presque noire, avec le feuillage vert et la peau brillamment visibles.
Historiquement, la thermographie a été largement utilisée par les services militaires et de sécurité. De plus, il a de nombreuses autres utilisations. Par exemple, les pompiers l'utilisent pour voir à travers la fumée, trouver des personnes et localiser les points chauds lors d'un incendie. La thermographie peut révéler une croissance tissulaire anormale et des défauts dans systèmes électroniques et circuits en raison de leur génération de chaleur accrue. Électriciens, lignes de service transmission de puissance, peut détecter la surchauffe des connexions et des pièces, ce qui indique un dysfonctionnement dans leur fonctionnement, et éliminer danger potentiel. Lorsque l’isolation échoue, les professionnels du bâtiment peuvent détecter les fuites de chaleur et améliorer l’efficacité des systèmes de refroidissement ou de chauffage. Dans certaines voitures haut de gamme, des caméras thermiques sont installées pour assister le conducteur. Les images thermographiques peuvent être utilisées pour surveiller certains réactions physiologiques chez les humains et les animaux à sang chaud.
L'apparence et le mode de fonctionnement d'une caméra thermographique moderne ne diffèrent pas de ceux d'une caméra vidéo conventionnelle. La capacité de voir dans le spectre infrarouge est telle fonction utile que la possibilité d'enregistrer des images est souvent facultative et que le module d'enregistrement n'est pas toujours disponible.
Autres images
En photographie IR, la région proche infrarouge est capturée à l'aide de filtres spéciaux. Les appareils photo numériques ont tendance à bloquer le rayonnement infrarouge. Cependant, les caméras bon marché qui ne disposent pas de filtres appropriés peuvent « voir » dans le proche infrarouge. En même temps, généralement lumière invisible semble d'un blanc éclatant. Ceci est particulièrement visible lors de la prise de vue à proximité d'objets infrarouges éclairés (par exemple, une lampe), où les interférences qui en résultent atténuent l'image.
Il convient également de mentionner l’imagerie par faisceau T, qui permet d’obtenir des images dans la gamme térahertz lointaine. Le manque de sources lumineuses rend ces images techniquement plus difficiles que la plupart des autres techniques d’imagerie IR.
LED et lasers
Les sources artificielles de rayonnement infrarouge comprennent, outre les objets chauds, les LED et les lasers. Les premiers sont de petits dispositifs optoélectroniques peu coûteux fabriqués à partir de tels matériaux semi-conducteurs, comme l'arséniure de gallium. Ils sont utilisés comme opto-isolateurs et comme sources lumineuses dans certains systèmes de communication basés sur fibre optique. Les lasers IR à pompage optique haute puissance fonctionnent à base de dioxyde de carbone et de monoxyde de carbone. Ils sont utilisés pour l'initiation et le changement réactions chimiques et la séparation isotopique. De plus, ils sont utilisés dans les systèmes lidar pour déterminer la distance par rapport à un objet. Les sources de rayonnement infrarouge sont également utilisées dans les télémètres des caméras à mise au point automatique, les alarmes de sécurité et instruments optiques vision nocturne.
Récepteurs IR
Les instruments de détection IR comprennent des dispositifs sensibles à la température tels que des détecteurs à thermocouple, des bolomètres (dont certains sont refroidis à des températures proches de zéro absolu, pour réduire les interférences du détecteur lui-même), des cellules photovoltaïques et des photoconducteurs. Ces derniers sont constitués de matériaux semi-conducteurs (par exemple silicium et sulfure de plomb), conductivité électrique qui augmente lorsqu'il est exposé aux rayons infrarouges.
Chauffage
Le rayonnement infrarouge est utilisé à des fins de chauffage, par exemple pour chauffer les saunas et éliminer la glace des ailes des avions. Il est également de plus en plus utilisé pour faire fondre l’asphalte lors de la construction de nouvelles routes ou de la réparation de zones endommagées. Le rayonnement IR peut être utilisé pour cuisiner et réchauffer des aliments.
Connexion
Les longueurs d'onde infrarouges sont utilisées pour transmettre des données sur de courtes distances, par exemple entre des périphériques informatiques et des assistants numériques personnels. Ces appareils sont généralement conformes aux normes IrDA.
La communication IR est généralement utilisée à l'intérieur dans des zones avec haute densité population. C'est la manière la plus courante télécommande appareils. Les propriétés des rayons infrarouges ne leur permettent pas de pénétrer dans les murs et n’interagissent donc pas avec les équipements des pièces adjacentes. De plus, les lasers IR sont utilisés comme sources lumineuses dans les systèmes de communication à fibre optique.
Spectroscopie
La spectroscopie du rayonnement infrarouge est une technologie utilisée pour déterminer les structures et les compositions de composés (principalement) organiques en étudiant la transmission du rayonnement infrarouge à travers des échantillons. Il est basé sur les propriétés des substances à absorber certaines fréquences, qui dépendent de l'étirement et de la flexion à l'intérieur des molécules de l'échantillon.
Les caractéristiques d'absorption et d'émission infrarouge des molécules et des matériaux donnent informations importantes sur la taille, la forme et liaison chimique molécules, atomes et ions dans solides. Les énergies de rotation et de vibration sont quantifiées dans tous les systèmes. Le rayonnement IR de l'énergie hν émis ou absorbé par une molécule ou une substance donnée est une mesure de la différence entre certains éléments internes états énergétiques. Ils sont à leur tour déterminés par le poids atomique et liaisons moléculaires. Pour cette raison, la spectroscopie infrarouge est outil puissant définitions structure interne molécules et substances ou, lorsque ces informations sont déjà connues et tabulées, leurs quantités. Les techniques de spectroscopie IR sont souvent utilisées pour déterminer la composition et donc l'origine et l'âge des échantillons archéologiques, ainsi que pour détecter les contrefaçons d'œuvres d'art et d'autres objets qui, examinés sous la lumière visible, ressemblent aux originaux.
Les avantages et les inconvénients des rayons infrarouges
Le rayonnement infrarouge à ondes longues est utilisé en médecine aux fins suivantes :
- normalisation pression artérielle en stimulant la circulation sanguine ;
- nettoyer le corps des sels métaux lourds et les toxines ;
- améliore la circulation sanguine dans le cerveau et la mémoire ;
- normalisation des niveaux hormonaux;
- maintenir l'équilibre eau-sel;
- limiter la propagation des champignons et des microbes ;
- soulagement de la douleur;
- soulager l'inflammation;
- renforcer le système immunitaire.
Dans le même temps, le rayonnement IR peut être nocif dans les maladies purulentes aiguës, les saignements, les inflammations aiguës, les maladies du sang, tumeurs malignes. Incontrôlable exposition à long terme entraîne des rougeurs de la peau, des brûlures, des dermatites, des coups de chaleur. Les rayons infrarouges à ondes courtes sont dangereux pour les yeux : une photophobie, des cataractes et une déficience visuelle peuvent se développer. Par conséquent, seules des sources de rayonnement à ondes longues doivent être utilisées pour le chauffage.
Le rayonnement infrarouge est invisible à l'œil humain, mais il est émis par tous les liquides et solides. Cela garantit l'apparition de nombreux processus sur Terre. Applicable dans divers domaines nos activités.
Toutes les propriétés du rayonnement infrarouge sur le corps ont été étudiées par des photothérapeutes. L'effet dépend de la longueur d'onde et de la durée d'exposition. Ils sont indispensables à une vie normale.
La plage IR s'étend de l'extrémité rouge du spectre visible au spectre violet (ultraviolet). Cet intervalle est divisé en zones : longue, moyenne et courte. En feux de croisement, les feux sont plus dangereux. Mais les ondes longues ont un effet bénéfique sur le corps.
Avantages du rayonnement infrarouge :
- utilisation en médecine pour traiter diverses maladies;
- recherche scientifique - aide aux découvertes;
- a un effet bénéfique sur la croissance des plantes;
- application dans l’industrie agroalimentaire pour accélérer les transformations biochimiques ;
- stérilisation des aliments;
- assure le fonctionnement des équipements - radios, téléphones et autres ;
- production de divers appareils et appareils basés sur l'infrarouge;
- utilisation à des fins militaires pour la sécurité de la population.
Les aspects négatifs de l’IR à ondes courtes sont dus à la température de chauffage. Plus elle est élevée, plus l’intensité du rayonnement est forte.
Propriétés nocives des IR courts :
- lorsqu'il est exposé aux yeux - cataractes ;
- en cas de contact avec la peau - brûlures, ampoules ;
- si cela affecte le cerveau – nausées, étourdissements, accélération du rythme cardiaque ;
- Lorsque vous utilisez des radiateurs infrarouges, vous ne devez pas vous trouver à proximité.
Sources de rayonnement
Soleil– le principal générateur naturel d’IR. Environ 50 % de son rayonnement se situe dans le spectre infrarouge. Grâce à eux, la vie a commencé. Énergie solaire est dirigé vers des objets ayant une température plus basse et les chauffe.
La terre l’absorbe et en rejette la majeure partie dans l’atmosphère. Tous les objets ont des propriétés rayonnantes différentes, qui peuvent dépendre de plusieurs corps.
Les dérivés artificiels comprennent de nombreux articles équipés de LED. Ce sont des lampes à incandescence, des filaments de tungstène, des radiateurs et certains lasers. Presque tout ce qui nous entoure est à la fois une source et un absorbeur d’IR. Tout corps chauffé émet une lumière invisible.
Application
Les rayons infrarouges sont utilisés en médecine, dans la vie quotidienne, dans l’industrie et en astronomie. Ils couvrent de nombreux domaines dans vie humaine. Où qu’il aille, où qu’il soit, il subit l’influence infrarouge.
Utilisation en médecine
Depuis l’Antiquité, les gens ont remarqué le pouvoir curatif de la chaleur pour traiter les maladies. De nombreux troubles sont provoqués par des conditions environnementales défavorables. Tout au long de la vie, le corps accumule des substances nocives.
Le rayonnement infrarouge est utilisé depuis longtemps en médecine. La plupart qualités utiles ont des IR à ondes longues. La recherche a prouvé qu’une telle thérapie stimule l’organisme à éliminer les toxines, l’alcool, la nicotine, le plomb et le mercure.
Il normalise le processus métabolique, renforce le système immunitaire, de nombreuses infections disparaissent et non seulement les symptômes disparaissent, mais aussi la maladie elle-même. La santé s'améliore clairement : la tension artérielle diminue, bon sommeil, les muscles se détendent, les vaisseaux sanguins se dilatent, le flux sanguin s'accélère, l'humeur s'améliore, stress mental feuilles.
Les méthodes de traitement peuvent se concentrer directement sur la zone malade ou affecter l’ensemble du corps.
Une caractéristique de la physiothérapie locale est l'effet ciblé de l'IR sur les parties malades du corps. Les procédures générales sont conçues pour l’ensemble du corps. L'amélioration se produit après seulement quelques séances.
Un exemple des principales maladies pour lesquelles la thérapie IR est indiquée :
- système musculo-squelettique – fractures, arthrite, inflammation des articulations ;
- système respiratoire – asthme, bronchite, pneumonie ;
- système nerveux – névralgie, sommeil agité, dépression ;
- appareil urinaire – insuffisance rénale, cystite, prostatite ;
- peau – brûlures, ulcères, cicatrices, processus inflammatoires, psoriasis ;
- cosmétologie – effet anti-cellulite ;
- dentisterie – ablation des nerfs, pose d’obturations ;
- diabète sucré;
- élimination de l'exposition radioactive.
Cette liste ne reflète pas tous les aspects de la médecine où les rayons infrarouges sont utilisés.
La physiothérapie a des contre-indications : grossesse, maladies du sang, intolérance individuelle, pathologies lors d'exacerbations, tuberculose, néoplasmes, processus purulents, tendance aux saignements.
Chauffage infrarouge
Les radiateurs IR sont de plus en plus populaires. Cela s'explique par les avantages significatifs d'une approche économique et sociale.
Dans l'industrie et agriculture Il est établi depuis longtemps que les appareils électromagnétiques ne dissipent pas la chaleur, mais chauffent l'objet souhaité en focalisant le rayonnement infrarouge sous forme d'onde directement sur l'objet. Ainsi, le grand atelier est chauffé lieu de travail, mais dans l’entrepôt, il y a le chemin d’une personne, et non la pièce entière.
Le chauffage urbain est assuré par eau chaude en piles. La répartition de la température est inégale, l'air chauffé monte jusqu'au plafond et au niveau du parquet, il fait nettement plus froid. Dans le cas d’un radiateur infrarouge, le problème du gaspillage de chaleur peut être évité.
Les installations associées à une ventilation naturelle réduisent l'humidité de l'air à la normale ; par exemple, dans les fermes porcines et les étables, les capteurs enregistrent 70 à 75 % ou moins. Lors de l'utilisation d'un tel émetteur, le nombre d'animaux augmente.
Spectroscopie infrarouge
La branche de la physique responsable de l’influence de l’infrarouge sur les corps est appelée spectroscopie infrarouge. Avec son aide, des problèmes de quantitatifs et analyse qualitative mélanges de substances, recherche interactions intermoléculaires, étude de la cinétique et des caractéristiques des intermédiaires de réactions chimiques.
Cette méthode mesure les vibrations des molécules à l'aide d'un spectromètre. Il dispose d'une grande base de données tabulaire qui vous permet d'identifier des milliers de substances en fonction de leur empreinte atomique.
Télécommande
Utilisé pour contrôler les appareils à distance. Les diodes infrarouges sont principalement utilisées dans les appareils électroménagers. Par exemple, une télécommande TV, certains smartphones disposent d'un port IR.
Ces rayons n'interfèrent pas, car invisible aux yeux humains.
Thermographie
L'imagerie thermique par rayons infrarouges est utilisée à des fins de diagnostic, également dans l'imprimerie, en médecine vétérinaire et dans d'autres domaines.
À diverses maladies changements de température corporelle. Système circulatoire augmente l'intensité dans la zone de violations, ce qui se reflète sur le moniteur de l'instrument.
Les nuances froides sont le bleu foncé, l'augmentation de la chaleur est perceptible par la couleur qui passe d'abord au vert, puis au jaune, au rouge et au blanc.
Propriétés des rayons IR
Les rayons IR ont la même nature que la lumière visible, mais se situent dans une gamme différente. À cet égard, ils obéissent aux lois de l’optique et sont dotés de coefficients d’émissivité, de réflexion et de transmission.
Caractéristiques distinctives :
- une particularité est l'absence de besoin de lien intermédiaire lors du transfert de chaleur ;
- la capacité de traverser certains corps opaques ;
- chauffe une substance en étant absorbé par elle ;
- invisible;
- fournit action chimique sur plaques photographiques;
- provoque un effet photoélectrique interne au germanium ;
- capable d'optique ondulatoire (interférence et diffraction);
- enregistré à l’aide de méthodes photographiques.
Le rayonnement infrarouge dans la vie
Une personne émet et absorbe des rayons infrarouges. Ils fournissent des produits locaux et impact global. Et quelles seront les conséquences - bénéfice ou préjudice, dépend de leur fréquence.
De longues ondes infrarouges sont émises par les personnes et il est souhaitable de les recevoir en retour. Le traitement physiothérapeutique est basé sur eux. Après tout, ils déclenchent le mécanisme de régénération et de guérison des organes.
Les ondes courtes ont un principe de fonctionnement différent. Ils peuvent provoquer un échauffement des organes internes.
Également un impact durable rayons ultraviolets entraîne des conséquences telles que des brûlures ou même l'oncologie. Les experts médicaux ne recommandent pas de s'exposer au soleil pendant la journée, surtout si vous avez un enfant avec vous.
Il y a phénomènes naturels, qui sont invisibles à l’œil humain, même si nous ressentons la puissance de leur action. Ils sont capables d'exercer autant d'influence que les processus visibles. Nous ne pouvons pas voir les rayons infrarouges, mais nous pouvons ressentir leur chaleur. L’effet du rayonnement infrarouge est bénéfique pour les organismes vivants sur Terre et joue un rôle important dans le développement de la vie. Tous les êtres vivants sont influencés lumière infrarouge.
La particularité du rayonnement infrarouge est que sans lui, diverses maladies apparaissent dans le corps humain et le vieillissement s'accélère. Mais dans dans ce cas La frontière entre les avantages et les inconvénients du rayonnement infrarouge pour l'homme est mince. Il est donc important de savoir comment ne pas outrepasser cette limite et que faire si les rayons infrarouges entraînent des conséquences négatives.
Qu'est-ce que le rayonnement infrarouge ?
En étudiant le Soleil en 1800, le scientifique anglais W. Herschel mesura la température de diverses parties du spectre visible. Ils ont découvert que derrière la riche couleur rouge se cache point culminant chaleur. Puis le concept de rayonnement infrarouge (rayonnement IR) est apparu dans la science.
Les rayons infrarouges sont inaccessibles à l’œil nu, mais sont ressentis par la peau sous forme de chaleur. Ils font référence à rayonnement électromagnétique, qui se situe entre l’extrémité rouge de la lumière visible et l’émission radio micro-ondes. Le rayonnement IR est aussi communément appelé rayonnement thermique.
Il est émis par les atomes, qui ont un excès d’énergie, et par les ions. Tout corps dont la température est supérieure à zéro est une source de rayonnement infrarouge. Le soleil est célèbre source naturelle Rayons IR.
La longueur d'onde du rayonnement infrarouge dépend de la température de chauffage. Le plus haute température aux ondes courtes avec une intensité de rayonnement élevée. La gamme des rayons infrarouges est large. Il est divisé en variétés :
- ondes courtes– température supérieure à 800 degrés Celsius,
- ondes moyennes – jusqu'à 600 degrés Celsius,
- vagues longues - jusqu'à 300 degrés Celsius.
L'effet du rayonnement infrarouge sur le corps humain est déterminé par la longueur de ces ondes, ainsi que par la durée d'exposition.
Les bienfaits des rayons infrarouges pour l’homme
Les rayons infrarouges à ondes longues sont bénéfiques pour la santé humaine. Il est souvent utilisé en médecine, notamment dans les procédures physiothérapeutiques, qui peuvent améliorer la circulation sanguine, le métabolisme et la neurorégulation.
L'effet positif du rayonnement infrarouge sur le corps humain est le suivant : 
- la mémoire et la fonction cérébrale s'améliorent,
- la pression artérielle est normalisée,
- l'équilibre hormonal est normalisé,
- les sels, les toxines et les métaux lourds sont éliminés,
- la prolifération des champignons et des micro-organismes nuisibles s'arrête,
- l'équilibre eau-sel est rétabli,
- le soulagement de la douleur se produit
- un processus anti-inflammatoire se produit
- les cellules cancéreuses sont supprimées
- les résultats du rayonnement radioactif sont neutralisés,
- l'insuline augmente chez les patients diabétiques,
- la dystrophie est guérie,
- le psoriasis disparaît,
- l'immunité est renforcée.
Le chauffage aux rayons infrarouges tue les bactéries nocives et contribue à renforcer le système immunitaire. L'ionisation de l'air protège contre les manifestations allergiques. Les longues ondes de chaleur infrarouge ont un effet calmant sur la fatigue, l’irritabilité, le stress, favorisent la cicatrisation des plaies et conduisent à la guérison de la grippe.
Dommages causés par le rayonnement infrarouge
Malgré propriétés bénéfiques Il existe également des contre-indications aux rayons IR. Les ondes courtes sont particulièrement dangereuses. Leurs méfaits peuvent s'exprimer par des rougeurs de la peau et des brûlures, des coups de chaleur et des dermatites, l'apparition de convulsions et des perturbations de l'équilibre eau-sel. Onde courte pour la muqueuse des yeux. Non seulement cela l’assèche, mais cela peut également causer de graves problèmes oculaires.
L'effet des ondes courtes sur le corps humain s'exprime par certains signes :
- vertiges,
- nausée,
- assombrissement des yeux,
- rythme cardiaque rapide,
- coordination altérée des mouvements,
- perte de conscience.
De tels symptômes surviennent si la température du cerveau augmente ne serait-ce que d'un degré Celsius. Lorsque la température augmente de deux degrés Celsius, des méningites et des encéphalites apparaissent.
Les contre-indications à l’utilisation des rayons infrarouges sont :
- maladies du sang,
- saignement,
- processus inflammatoires aigus,
- manifestations purulentes aiguës,
- tumeurs malignes.
Où se produit le rayonnement infrarouge ?
Le rayonnement infrarouge est utilisé dans différents domaines activité humaine. Ceux-ci incluent : la thermographie, l'astronomie, la médecine, industrie alimentaire et d'autres.
Les émetteurs IR peuvent être différents appareils :
- tête chercheuse dans le dispositif de visée,
- appareils de vision nocturne,
- équipement de physiothérapie,
- les systèmes de chauffage,
- les radiateurs,
- appareils avec télécommande.
Tous les corps chauffés sont des sources de rayonnement infrarouge.
Quant aux radiateurs, lors de leur achat, vous devez faire attention à la nature du rayonnement de l'appareil, qui est généralement indiquée dans la fiche technique. Si la batterie qui génère de la chaleur est dotée d'une protection d'isolation thermique, cela signifie que son effet longues vagues aura un effet positif sur le corps. Si l'élément chauffant n'est pas isolé, l'appareil émet des ondes courtes qui provoquent des problèmes de santé.
Important! Si l'appareil émet des rayonnements à ondes courtes, ne restez pas longtemps à proximité et tenez-le à distance de vous.
Aide à une victime d'un coup de chaleur
L'exposition à la chaleur infrarouge peut entraîner un coup de chaleur. Dans ce cas, il est nécessaire d'apporter à la victime les mesures d'assistance suivantes :
- placez-le dans un endroit frais,
- libérez-vous des vêtements serrés,
- appliquer du froid sur le cou, la tête, la zone du cœur, la colonne vertébrale et l'aine,
- envelopper une personne dans des vêtements mouillés eau froide feuille,
- allumez le ventilateur et dirigez l'air vers la victime,
- buvez-le souvent froid,
- pratiquer la respiration artificielle si nécessaire,
- Appelez une ambulance.
Conclusion
Comprenant la nature des rayons infrarouges, nous réalisons leur caractère indispensable à la vie et au fonctionnement normal du corps humain. Malgré les avantages du rayonnement infrarouge pour l'homme, il peut également causer des dommages irréparables s'il fonctionne dans la gamme des ondes courtes. Soyez donc prudent lorsque vous êtes exposé à la lumière infrarouge. Considérez les contre-indications qui s’y appliquent. Et si un coup de chaleur arrive à quelqu’un de votre entourage, apportez-lui l’aide nécessaire.
