Ku përdoret rrezatimi infra i kuq? Karakteristikat e dobishme dhe të dëmshme të rrezatimit infra të kuqe për njerëzit

Rrezatimi infra të kuqe- kjo është pjesa e spektrit të rrezatimit diellor që është drejtpërdrejt ngjitur me pjesën e kuqe të zonës së dukshme të spektrit. Syri i njeriut nuk është në gjendje të shohë në këtë zonë të spektrit, por ne mund ta ndiejmë këtë rrezatim si nxehtësi.

Rrezatimi infra i kuq ka dy karakteristika të rëndësishme: gjatësia e valës (frekuenca) e rrezatimit dhe intensiteti i rrezatimit. Në varësi të gjatësisë së valës, dallohen tre rajone të rrezatimit infra të kuq: afër (0,75-1,5 mikrometra), mes (1,5 - 5,6 mikronë) dhe larg (5,6-100 mikronë). Duke marrë parasysh karakteristikat fiziologjike person, mjekësia moderne ndan rajonin infra të kuqe të spektrit të rrezatimit në 3 vargje:

gjatësi vale 0,75-1,5 mikron - rrezatimi që depërton thellë në lëkurën e njeriut (varg IR-A);
gjatësi vale 1,5-5 mikron - rrezatimi i zhytur nga epiderma dhe shtresa e indit lidhës të lëkurës (varg IR-B);
gjatësi vale më shumë se 5 mikron - rrezatimi i përthithur në sipërfaqen e lëkurës (varg IR-C). Për më tepër, penetrimi më i madh vërehet në intervalin nga 0,75 deri në 3 mikron dhe ky diapazon quhet "dritarja e transparencës terapeutike".

Figura 1 (burimi origjinal - Journal of Biomedical Optics 12(4), 044012 Korrik/Gusht 2007) tregon spektrat e absorbimit të rrezatimit IR për ujin dhe indet e organeve njerëzore në varësi të gjatësisë së valës. Vihet re se pëlhura Trupi i njeriut përbëhet nga 98% ujë dhe ky fakt shpjegon ngjashmërinë e karakteristikave të absorbimit të rrezatimit infra të kuqe në rajonin spektral prej 1,5-10 mikron.

Nëse marrim parasysh faktin se vetë uji thith intensivisht rrezatimin IR në intervalin 1.5-10 mikron me maja në gjatësi vale 2.93, 4.7 dhe 6.2 mikron (Sspektroskopia infra të kuqe e ujit Yukhnevich G.V., M, 1973), atëherë më efektive për proceset e ngrohjes dhe tharjes duhet të konsiderohen emetuesit IR që emetojnë në spektrin infra të kuq të mesëm dhe të largët me një intensitet maksimal rrezatimi në intervalin e gjatësisë valore 1,5-6,5 μm.

Sasia totale e energjisë e emetuar për njësi të kohës nga një njësi e sipërfaqes rrezatuese quhet emetim i emetuesit IR E, W/m². Energjia e rrezatimit varet nga gjatësia e valës λ dhe temperatura e sipërfaqes që lëshon dhe është një karakteristikë integrale, pasi merr parasysh energjinë e rrezatimit të valëve të të gjitha gjatësive. Emisioni i lidhur me intervalin e gjatësisë valore dλ quhet intensiteti i rrezatimit I, W/(m²∙μm).

Shprehja integruese (1) na lejon të përcaktojmë emetimin (energjinë specifike të rrezatimit integral) bazuar në një eksperimentalisht Spektri i intensitetit të rrezatimit në intervalin e gjatësisë së valës nga λ1 në λ2:

Figura 2 tregon spektrat e intensitetit të emetimit të emetuesve NOMAKON™ IKN-101 IR, të marra me fuqi të ndryshme nominale elektrike të emetuesit: 1000 W, 650 W, 400 W dhe 250 W.

Me një rritje të fuqisë së emetuesit dhe, në përputhje me rrethanat, temperaturën e sipërfaqes që lëshon, intensiteti i rrezatimit rritet dhe spektri i rrezatimit zhvendoset në gjatësi vale më të shkurtra (ligji i zhvendosjes së Wien). Në këtë rast, intensiteti maksimal i rrezatimit (85-90% të spektrit) bie në intervalin e gjatësisë valore prej 1,5-6 mikron, që korrespondon me fizikën optimale të procesit të ngrohjes dhe tharjes infra të kuqe për këtë rast.

Intensiteti i rrezatimit infra të kuq dhe, në përputhje me rrethanat, energji specifike rrezatimi zvogëlohet me rritjen e distancës nga burimi i rrezatimit. Figura 3 tregon kthesat e ndryshimeve në energjinë specifike të rrezatimit të emetuesve qeramikë NOMAKON™ IKN-101 në varësi të distancës midis sipërfaqes së emetimit dhe pikës matëse normale me sipërfaqen emetuese. Matjet u kryen me një radiometër selektiv në diapazonin e gjatësisë valore 1,5-8 μm, e ndjekur nga integrimi i spektrave të intensitetit të rrezatimit. Siç mund të shihet nga grafiku, energjia specifike e rrezatimit E, W/m² zvogëlohet në përpjesëtim të zhdrejtë me distancën L, m me burimin e rrezatimit.

Çfarë është rrezatimi infra i kuq? Përkufizimi thotë se rrezet infra të kuqe janë rrezatim elektromagnetik që bindet ligjet optike dhe është i natyrës së dritës së dukshme. Rrezet infra të kuqe kanë një gamë spektrale midis së kuqes dritë e dukshme dhe emetimi i radios me valë të shkurtër. Për rajonin infra të kuqe të spektrit ekziston një ndarje në valë të shkurtër, me valë të mesme dhe me valë të gjatë. Efekti ngrohës i rrezeve të tilla është i lartë. Shkurtesa e pranuar për rrezatimin infra të kuqe është IR.

Rrezatimi IR

Raportojnë prodhuesit informacione të ndryshme për pajisjet ngrohëse të projektuara sipas parimit të rrezatimit në fjalë. Disa mund të tregojnë se pajisja është me rreze infra të kuqe, ndërsa të tjera mund të tregojnë se është me valë të gjatë ose të errët. E gjithë kjo në praktikë i referohet rrezatimit infra të kuqe, ngrohësit me valë të gjata kanë temperaturën më të ulët të sipërfaqes rrezatuese dhe valët emetohen brenda masë më të madhe në zonën me gjatësi vale të gjatë të spektrit. Ata morën edhe emrin e errët, pasi në temperaturë nuk lëshojnë dritë dhe nuk shkëlqejnë, si në raste të tjera. Ngrohësit me valë të mesme kanë një temperaturë më të lartë të sipërfaqes dhe quhen ngrohës gri. Lloji i dritës është një pajisje me valë të shkurtër.

Karakteristikat optike të një substance në rajonet infra të kuqe të spektrit ndryshojnë nga vetitë optike në jetën e zakonshme të përditshme. Pajisjet e ngrohjes që njerëzit përdorin çdo ditë lëshojnë rreze infra të kuqe, por ju nuk mund t'i shihni ato. I gjithë ndryshimi është në gjatësinë e valës, ajo ndryshon. Një radiator i zakonshëm lëshon rreze, kështu që dhoma nxehet. Valët e rrezatimit infra të kuqe janë të pranishme në jetën e njeriut natyrshëm, i jep dielli.

Rrezatimi infra i kuq i përket kategorisë së rrezatimit elektromagnetik, domethënë nuk mund të shihet me sy. Gjatësia e valës varion nga 1 milimetër në 0,7 mikrometra. Burimi më i madh i rrezeve infra të kuqe është dielli.

Rrezet IR për ngrohje

Prania e ngrohjes bazuar në këtë teknologji ju lejon të heqni qafe disavantazhet e sistemit të konvekcionit, i cili shoqërohet me qarkullimin e rrjedhës së ajrit në ambiente. Konvekcioni ngre dhe mbart pluhur, mbeturina dhe krijon një rrymë. Nëse instaloni një ngrohës elektrik infra të kuqe, ai do të funksionojë sipas parimit rrezet e diellit, efekti do të jetë i ngjashëm me nxehtësinë diellore në mot të freskët.

Vala infra të kuqe është një formë energjie, është një mekanizëm natyror i huazuar nga natyra. Këto rreze janë të afta të ngrohin jo vetëm objektet, por edhe vetë hapësirën ajrore. Valët depërtojnë në shtresat e ajrit dhe ngrohin objektet dhe indet e gjalla. Lokalizimi i burimit të rrezatimit në fjalë nuk është aq i rëndësishëm nëse pajisja është në tavan, rrezet e ngrohjes do të arrijnë në dysheme në mënyrë të përsosur. Është e rëndësishme që rrezatimi infra i kuq t'ju lejojë të lini ajrin me lagështi, nuk e thajnë atë, siç bëjnë llojet e tjera të pajisjeve të ngrohjes. Performanca e pajisjeve të bazuara në rrezatim infra të kuqe është jashtëzakonisht e lartë.

Rrezatimi infra i kuq nuk kërkon kosto të mëdha energjie, kështu që ka kursime për përdorim shtëpiak të këtij zhvillimi. Rrezet IR janë të përshtatshme për të punuar në hapësira të mëdha, gjëja kryesore është të zgjidhni gjatësinë e duhur të rrezeve dhe të vendosni saktë pajisjet;

Dëmet dhe përfitimet e rrezatimit infra të kuqe

Rrezet e gjata infra të kuqe që godasin lëkurën shkaktojnë një reagim në receptorët nervorë. Kjo siguron praninë e nxehtësisë. Prandaj, në shumë burime, rrezatimi infra i kuq quhet rrezatim termik. Pjesa më e madhe e energjisë së emetuar absorbohet nga lagështia që përmban shtresa e sipërme lëkurën e njeriut. Prandaj, temperatura e lëkurës rritet, dhe për shkak të kësaj, i gjithë trupi nxehet.

Ekziston një mendim se rrezatimi infra i kuq është i dëmshëm. Kjo eshte e gabuar.

Hulumtimet tregojnë se rrezatimi me valë të gjata është i sigurt për trupin, për më tepër, ka përfitime.

Ato forcojnë sistemin imunitar, stimulojnë rigjenerimin dhe përmirësojnë gjendjen e organeve të brendshme. Këta trarë me gjatësi 9,6 mikron përdoren në praktikë mjekësore për qëllime mjekësore.

Rrezatimi infra i kuq me valë të shkurtër funksionon ndryshe. Ajo depërton thellë në inde dhe ngroh organet e brendshme, duke anashkaluar lëkurën. Nëse e rrezatoni lëkurën me rreze të tilla, rrjeti kapilar zgjerohet, lëkura skuqet dhe mund të shfaqen shenja djegieje. Rreze të tilla janë të rrezikshme për sytë, ato çojnë në formimin e kataraktave, prishin ekuilibrin ujë-kripë dhe provokojnë kriza.

Një person merr goditje nga nxehtësia për shkak të rrezatimit me valë të shkurtra. Nëse e rritni temperaturën e trurit edhe me një shkallë, atëherë tashmë shfaqen shenja të shokut ose helmimit:

nauze;
puls i shpejtë;
errësim në sy.

Nëse mbinxehja ndodh me dy ose më shumë gradë, atëherë zhvillohet meningjiti, i cili është kërcënues për jetën.

Intensiteti i rrezatimit infra të kuq varet nga disa faktorë. Distanca nga vendndodhja e burimeve të nxehtësisë dhe treguesi janë të rëndësishme regjimi i temperaturës. Rrezatimi infra i kuq me valë të gjatë është i rëndësishëm në jetë dhe është e pamundur të bëhet pa të. Dëmi mund të ndodhë vetëm kur gjatësia e valës është e pasaktë dhe koha që prek një person është e gjatë.

Si të mbroni një person nga dëmtimi i rrezatimit infra të kuq?

Jo të gjithë valët infra të kuqe të dëmshme. Duhet të shmanget energjia infra të kuqe me valë të shkurtër. Ku gjendet Jeta e përditshme? Duhet të shmangen temperaturat e trupit mbi 100 gradë. Kjo kategori përfshin pajisjet e prodhimit të çelikut dhe furrat me hark elektrik. Në prodhim, punonjësit veshin uniforma të dizajnuara posaçërisht që kanë një mburojë mbrojtëse.

Pajisja më e dobishme e ngrohjes me rreze infra të kuqe ishte sobë ruse, nxehtësia prej saj ishte terapeutike dhe e dobishme. Megjithatë, askush nuk përdor pajisje të tilla tani. Ngrohësit me rreze infra të kuqe janë vendosur fort dhe valët infra të kuqe përdoren gjerësisht në industri.

Nëse spiralja që lëshon nxehtësi në një pajisje infra të kuqe mbrohet nga një izolues nxehtësie, atëherë rrezatimi do të jetë i butë dhe me valë të gjatë, dhe kjo është e sigurt. Nëse pajisja ka një element ngrohjeje të hapur, atëherë rrezatimi infra i kuq do të jetë i fortë, me valë të shkurtër, dhe kjo është e rrezikshme për shëndetin.

Për të kuptuar dizajnin e pajisjes, duhet të studioni fletën e të dhënave teknike. Do të ketë informacion në lidhje me rrezet infra të kuqe të përdorura në një rast të veçantë. Kushtojini vëmendje asaj që është gjatësia e valës.

Rrezatimi infra i kuq nuk është gjithmonë qartësisht i dëmshëm, ato lëshojnë vetëm rrezik burime të hapura, rrezet e shkurtra dhe ekspozimi i zgjatur ndaj tyre.

Duhet t'i mbroni sytë nga burimi i valëve dhe nëse shfaqet siklet, largohuni nga ndikimi i rrezeve infra të kuqe. Nëse në lëkurë shfaqet thatësi e pazakontë, kjo do të thotë se rrezet po e thajnë shtresën lipidike dhe kjo është shumë mirë.

Rrezatimi infra i kuq në intervale të dobishme përdoret si trajtim. Metodat e fizioterapisë bazohen në punën me rreze dhe elektroda. Sidoqoftë, të gjitha efektet kryhen nën mbikëqyrjen e specialistëve, nuk duhet ta trajtoni veten me pajisje infra të kuqe. Kohëzgjatja e veprimit duhet të përcaktohet rreptësisht indikacione mjekësore, ju duhet të vazhdoni nga qëllimet dhe objektivat e trajtimit.

Besohet se rrezatimi infra i kuq është i pafavorshëm për ekspozimin sistematik ndaj fëmijëve të vegjël, prandaj këshillohet që të zgjidhni me kujdes pajisjet e ngrohjes për dhomën e gjumit dhe dhomat e fëmijëve. Do t'ju duhet ndihma e specialistëve për të vendosur një rrjet të sigurt dhe efektiv infra të kuqe në banesën ose shtëpinë tuaj.

Mos u dorëzo teknologjive moderne për shkak të paragjykimit për shkak të injorancës.

Rrezet infra të kuqe janë valët elektromagnetike në zonën e padukshme spektri elektromagnetik, e cila fillon pas dritës së kuqe të dukshme dhe përfundon përpara rrezatimi me mikrovalë ndërmjet frekuencave 1012 dhe 5∙1014 Hz (ose është në intervalin e gjatësisë valore 1–750 nm). Emri vjen nga fjalë latine infra dhe do të thotë "poshtë të kuqes".

Përdorimet e rrezeve infra të kuqe janë të ndryshme. Ato përdoren për vizualizimin e objekteve në errësirë ose në tym, ngrohjen e saunave dhe ngrohjen e krahëve avionë për komunikime kundër akullit, me rreze të shkurtër dhe analiza spektroskopike komponimet organike.

Hapja

Rrezet infra të kuqe u zbuluan në 1800 nga muzikanti britanik dhe astronomi amator William Herschel me origjinë gjermane. Ai përdori një prizëm për t'u ndarë rrezet e diellit në përbërësit e tij përbërës dhe përtej pjesës së kuqe të spektrit, duke përdorur një termometër, regjistroi një rritje të temperaturës.

Rrezatimi IR dhe nxehtësia

Rrezatimi infra i kuq shpesh quhet rrezatim termik. Sidoqoftë, duhet të theksohet se kjo është vetëm pasojë e saj. Nxehtësia është një masë e energjisë përkthimore (energjisë së lëvizjes) të atomeve dhe molekulave të një substance. Sensorët e "temperaturës" në fakt nuk matin nxehtësinë, por vetëm ndryshimet në emetimet IR të objekteve të ndryshme.

Shumë mësues të fizikës tradicionalisht ia atribuojnë të gjithë rrezatimin termik të Diellit rrezeve infra të kuqe. Por nuk është kështu. Me të dukshme rrezet e diellit 50% e të gjithë nxehtësisë hyn dhe valët elektromagnetike të çdo frekuence me intensitet të mjaftueshëm mund të shkaktojnë ngrohje. Sidoqoftë, është e drejtë të thuhet se në temperaturën e dhomës, objektet prodhojnë nxehtësi kryesisht në brezin infra të kuqe të mesme.

Rrezatimi IR absorbohet dhe emetohet nga rrotullimi dhe dridhja kimikisht atome të lidhura ose grupe të tyre dhe për rrjedhojë shumë lloje materialesh. Për shembull, xhami i dritares që është transparent ndaj dritës së dukshme thith rrezatimin IR. Rrezet infra të kuqe absorbohen kryesisht nga uji dhe atmosfera. Edhe pse janë të padukshme për syrin, ato mund të ndihen në lëkurë.

Toka si burim i rrezatimit infra të kuq

Sipërfaqja e planetit tonë dhe retë thithin energjinë diellore, shumica i cili lëshohet në atmosferë në formën e rrezatimit infra të kuq. Substanca të caktuara përmban kryesisht avull dhe pika uji, si dhe metan, dioksid karboni, oksidi i azotit, klorofluorokarburet dhe heksafluoridi i squfurit, thithen në rajonin infra të kuqe të spektrit dhe riemetohen në të gjitha drejtimet, duke përfshirë edhe Tokën. Prandaj për shkak të Efekti serrë atmosfera e tokës dhe sipërfaqja është shumë më e ngrohtë sesa nëse nuk do të kishte substanca që thithin rrezet IR në ajër.

Ky rrezatim luan rol i rendesishem në transferimin e nxehtësisë dhe është pjesë përbërëse e të ashtuquajturit efekt serrë. Në shkallë globale, ndikimi i rrezeve infra të kuqe shtrihet në ekuilibrin e rrezatimit të Tokës dhe ndikon pothuajse në të gjithë aktivitetin e biosferës. Pothuajse çdo objekt në sipërfaqen e planetit tonë lëshon rrezatim elektromagnetik kryesisht në këtë pjesë të spektrit.

Rajonet IR

Gama infra të kuqe shpesh ndahet në seksione më të ngushta të spektrit. Instituti Gjerman Standardet DIN kanë përcaktuar intervalet e mëposhtme të gjatësisë valore të rrezeve infra të kuqe:

afër (0,75-1,4 µm), zakonisht përdoret në komunikimet me fibra optike;
me valë të shkurtër (1.4-3 mikron), duke filluar nga e cila thithja e rrezatimit IR nga uji rritet ndjeshëm;
valë e mesme, e quajtur edhe e ndërmjetme (3-8 mikronë);
valë e gjatë (8-15 mikronë);
me rreze të gjatë (15-1000 µm).

Megjithatë, kjo skemë klasifikimi nuk përdoret në mënyrë universale. Për shembull, disa studime raportojnë intervalet e mëposhtme: afër (0,75-5 µm), mesatare (5-30 µm) dhe të gjata (30-1000 µm). Gjatësitë e valëve të përdorura në telekomunikacion klasifikohen në breza të veçantë për shkak të kufizimeve të detektorëve, amplifikuesve dhe burimeve.

Sistemi i përgjithshëm i shënimeve justifikohet nga reagimet njerëzore ndaj rrezeve infra të kuqe. Rajoni afër infra të kuqe është më afër gjatësisë valore të dukshme për syrin e njeriut. Rrezatimi IR i mesëm dhe i largët gradualisht largohet nga pjesa e dukshme e spektrit. Përkufizime të tjera ndjekin mekanizma të ndryshëm fizikë (siç janë maja e emetimit dhe thithja e ujit), dhe ato më të rejat bazohen në ndjeshmërinë e detektorëve të përdorur. Për shembull, sensorët konvencionalë të silikonit janë të ndjeshëm në rajonin prej rreth 1050 nm, dhe arsenidi i galiumit të indiumit është i ndjeshëm në intervalin nga 950 nm në 1700 dhe 2200 nm.

Nuk ka kufi të qartë midis dritës infra të kuqe dhe asaj të dukshme. Syri i njeriut është shumë më pak i ndjeshëm ndaj dritës së kuqe mbi 700 nm, por drita intensive (nga lazeri) mund të shihet deri në rreth 780 nm. Fillimi i gamës infra të kuqe përcaktohet në standarde të ndryshme në mënyra të ndryshme - diku midis këtyre kuptimeve. Zakonisht kjo është 750 nm. Prandaj, rrezet infra të kuqe të dukshme janë të mundshme në intervalin 750-780 nm.

Simbolet në sistemet e komunikimit

Komunikimet optike afër infra të kuqe teknikisht ndahen në një numër brezash frekuencash. Është e lidhur me burime të ndryshme materiale të lehta, thithëse dhe transmetuese (fibra) dhe detektorë. Kjo perfshin:

O-band 1,260-1,360 nm.
E-band 1,360-1,460 nm.
brezi S 1,460-1,530 nm.
brezi C 1,530-1,565 nm.
brezi L 1,565-1,625 nm.
brezi U 1,625-1,675 nm.

Termografia

Termografia, ose imazhi termik, është një lloj imazhi infra të kuqe i objekteve. Meqenëse të gjithë trupat lëshojnë rrezatim infra të kuqe dhe intensiteti i rrezatimit rritet me temperaturën, kamerat e specializuara me sensorë infra të kuqe mund të përdoren për ta zbuluar atë dhe për të bërë fotografi. Në rastin e objekteve shumë të nxehta në rajonin afër infra të kuqe ose të dukshme, kjo metodë quhet pirometri.

Termografia është e pavarur nga ndriçimi i dritës së dukshme. Prandaj, mund të "shihet" mjedisi edhe në errësirë. Në veçanti, objektet e ngrohta, duke përfshirë njerëzit dhe kafshët me gjak të ngrohtë, dalin mirë në një sfond më të freskët. Fotografia e peizazhit me rreze infra të kuqe përmirëson shfaqjen e objekteve në varësi të transferimit të tyre të nxehtësisë: qielli blu dhe uji duket pothuajse i zi, me gjethe jeshile dhe lëkura që shfaqen me shkëlqim.

Historikisht, termografia është përdorur gjerësisht nga shërbimet ushtarake dhe të sigurisë. Përveç kësaj, ajo ka shumë përdorime të tjera. Për shembull, zjarrfikësit e përdorin atë për të parë përmes tymit, për të gjetur njerëz dhe për të lokalizuar pikat e nxehta gjatë një zjarri. Termografia mund të zbulojë rritje jonormale të indeve dhe defekte në sistemet elektronike dhe qarqet për shkak të rritjes së prodhimit të tyre të nxehtësisë. Elektricistë, linjat e shërbimit transmetimi i energjisë, mund të zbulojë lidhjet dhe pjesët e mbinxehjes, gjë që tregon një mosfunksionim në funksionimin e tyre, dhe eliminon rrezik potencial. Kur komprometohet izolimi, profesionistët e ndërtimit mund të shohin rrjedhjet e nxehtësisë dhe të përmirësojnë efikasitetin e sistemeve të ftohjes ose ngrohjes. Në disa makina të nivelit të lartë, instalohen imazhe termike për të ndihmuar shoferin. Imazhet termografike mund të përdoren për të monitoruar disa reaksionet fiziologjike te njerëzit dhe kafshët me gjak të ngrohtë.

Pamja dhe mënyra e funksionimit të një kamera moderne termografike nuk ndryshojnë nga ato të një videokamere konvencionale. Aftësia për të parë në spektrin infra të kuqe është e tillë funksion i dobishëm se aftësia për të regjistruar imazhe është shpesh opsionale dhe moduli i regjistrimit nuk është gjithmonë i disponueshëm.

Imazhe të tjera

Në fotografinë IR, rajoni afër infra të kuqe kapet duke përdorur filtra të veçantë. Kamerat dixhitale priren të bllokojnë rrezatimin IR. Sidoqoftë, kamerat e lira që nuk kanë filtra të përshtatshëm mund të "shohin" në intervalin afër infra të kuqe. Në të njëjtën kohë, zakonisht dritë e padukshme duket e bardhë e ndezur. Kjo është veçanërisht e dukshme kur shkrepni pranë objekteve të ndriçuara infra të kuqe (për shembull, një llambë), ku ndërhyrja që rezulton e bën imazhin të zbehur.

Gjithashtu vlen të përmendet imazhi me rreze T, i cili është imazhe në diapazonin e largët të terahercit. Mungesa e burimeve të ndritshme i bën imazhe të tilla teknikisht më sfiduese se shumica e teknikave të tjera të imazhit IR.

LED dhe lazer

Burimet artificiale të rrezatimit infra të kuqe përfshijnë, përveç objekteve të nxehta, LED dhe lazer. Të parat janë pajisje optoelektronike të vogla dhe të lira, të bëra prej tyre materiale gjysmëpërçuese, si arsenidi i galiumit. Ato përdoren si opto-izolues dhe si burime drite në disa sisteme komunikimi të bazuara në fibra optike. Lazerët IR me pompë optike me fuqi të lartë funksionojnë në bazë të dioksidit të karbonit dhe monoksidit të karbonit. Ato përdoren për inicim dhe ndryshim reaksionet kimike dhe ndarja e izotopeve. Përveç kësaj, ato përdoren në sistemet lidar për përcaktimin e distancës nga një objekt. Burimet e rrezatimit infra të kuqe përdoren gjithashtu në matës të rrezeve të kamerave automatike të vetëfokusimit, alarmet e sigurisë dhe instrumente optike vizion nate.

marrës IR

Instrumentet e zbulimit IR përfshijnë pajisje të ndjeshme ndaj temperaturës si detektorë termoelement, bolometra (disa prej të cilëve ftohen në temperatura afër zero absolute, për të reduktuar ndërhyrjen nga vetë detektori), qelizat fotovoltaike dhe fotopërçuesit. Këto të fundit janë bërë nga materiale gjysmëpërçuese (për shembull, silikoni dhe sulfidi i plumbit), Përçueshmëria elektrike e cila rritet kur ekspozohet ndaj rrezeve infra të kuqe.

Ngrohje

Rrezatimi infra i kuq përdoret për qëllime ngrohjeje - për shembull, për të ngrohur saunat dhe për të hequr akullin nga krahët e aeroplanit. Gjithashtu po përdoret gjithnjë e më shumë për shkrirjen e asfaltit gjatë shtrimit të rrugëve të reja ose riparimit të zonave të dëmtuara. Rrezatimi IR mund të përdoret në gatimin dhe ngrohjen e ushqimit.

Lidhje

Gjatësitë e valëve infra të kuqe përdoren për të transmetuar të dhëna në distanca të shkurtra, të tilla si midis pajisjeve periferike të kompjuterit dhe asistentëve dixhitalë personalë. Këto pajisje zakonisht përputhen me standardet IrDA.

Komunikimi IR zakonisht përdoret në ambiente të mbyllura në zona me densitet i lartë popullatë. Kjo është mënyra më e zakonshme telekomandë pajisje. Karakteristikat e rrezeve infra të kuqe nuk i lejojnë ata të depërtojnë në mure, dhe për këtë arsye ato nuk ndërveprojnë me pajisjet në dhomat ngjitur. Përveç kësaj, lazerët IR përdoren si burime drite në sistemet e komunikimit me fibra optike.

Spektroskopia

Spektroskopia e rrezatimit infra të kuqe është një teknologji që përdoret për të përcaktuar strukturat dhe përbërjet e komponimeve organike (kryesisht) duke studiuar transmetimin e rrezatimit infra të kuq përmes mostrave. Ai bazohet në vetitë e substancave për të thithur frekuenca të caktuara, të cilat varen nga shtrirja dhe përkulja brenda molekulave të mostrës.

Karakteristikat e përthithjes dhe emetimit infra të kuqe të molekulave dhe materialeve japin informacion i rendesishem në lidhje me madhësinë, formën dhe lidhje kimike molekulat, atomet dhe jonet në të ngurta. Energjitë e rrotullimit dhe dridhjes kuantizohen në të gjitha sistemet. Rrezatimi IR i energjisë hν i emetuar ose i përthithur nga një molekulë ose substancë e caktuar është një masë e diferencës midis disa pjesëve të brendshme gjendjet energjetike. Ata, nga ana tjetër, përcaktohen nga pesha atomike dhe lidhjet molekulare. Për këtë arsye, spektroskopia infra të kuqe është mjet i fuqishëm përkufizimet strukturën e brendshme molekulat dhe substancat ose, kur një informacion i tillë është tashmë i njohur dhe i tabeluar, sasitë e tyre. Teknikat e spektroskopisë IR përdoren shpesh për të përcaktuar përbërjen dhe rrjedhimisht origjinën dhe moshën e mostrave arkeologjike, si dhe për të zbuluar falsifikimet e veprave të artit dhe objekteve të tjera që, kur ekzaminohen nën dritën e dukshme, ngjajnë me origjinalet.

Përfitimet dhe dëmet e rrezeve infra të kuqe

Rrezatimi infra i kuq me valë të gjatë përdoret në mjekësi për qëllimet e mëposhtme:

normalizimi presionin e gjakut duke stimuluar qarkullimin e gjakut;
pastrimi i trupit nga kripërat Metalet e renda dhe toksina;
përmirëson qarkullimin e gjakut në tru dhe kujtesën;
normalizimi i niveleve hormonale;
ruajtja e ekuilibrit ujë-kripë;
kufizimi i përhapjes së kërpudhave dhe mikrobeve;
lehtësim dhimbjeje;
lehtësimin e inflamacionit;
forcimin e sistemit imunitar.

Në të njëjtën kohë, rrezatimi IR mund të shkaktojë dëm në sëmundjet akute purulente, gjakderdhje, inflamacion akut, sëmundje të gjakut, tumoret malinje. E pakontrollueshme ekspozimi afatgjatëçon në skuqje të lëkurës, djegie, dermatit, goditje të nxehtësisë. Rrezet infra të kuqe me valë të shkurtra janë të rrezikshme për sytë - mund të zhvillohet fotofobia, katarakti dhe dëmtimi i shikimit. Prandaj, vetëm burimet e rrezatimit me valë të gjata duhet të përdoren për ngrohje.

Rrezatimi infra i kuq është i padukshëm për syrin e njeriut, megjithatë, ai emetohet nga të gjitha lëngjet dhe të ngurta. Siguron shfaqjen e shumë proceseve në Tokë. E aplikueshme në fusha të ndryshme aktivitetet tona.

Të gjitha vetitë e rrezatimit infra të kuqe në trup janë studiuar nga fototerapistët. Efekti varet nga gjatësia e valës dhe kohëzgjatja e ekspozimit. Ato janë të domosdoshme për një jetë normale.

Gama IR varion nga fundi i kuq i spektrit të dukshëm në spektrin vjollcë (ultraviolet). Ky interval ndahet në zona: i gjatë, i mesëm dhe i shkurtër. Në rrezet e ulëta rrezet janë më të rrezikshme. Por gjatësitë e valëve të gjata kanë një efekt të dobishëm në trup.

Përfitimet e rrezatimit infra të kuqe:

përdorimi në mjekësi për trajtimin e sëmundjeve të ndryshme;
kërkim shkencor - ndihmë në zbulime;
ka një efekt të dobishëm në rritjen e bimëve;
aplikimi në industrinë ushqimore për të përshpejtuar transformimet biokimike;
sterilizimi i ushqimit;
siguron funksionimin e pajisjeve - radio, telefona dhe të tjera;
prodhimi i pajisjeve dhe pajisjeve të ndryshme të bazuara në infra të kuqe;
përdorimi për qëllime ushtarake për sigurinë e popullatës.

Aspektet negative të valëve të shkurtra IR janë për shkak të temperaturës së ngrohjes. Sa më i lartë të jetë, aq më i fortë është intensiteti i rrezatimit.

Karakteristikat e dëmshme të IR të shkurtër:

kur ekspozohet ndaj syve - katarakte;
në rast kontakti me lëkurën - djegie, fshikëza;
nëse ndikon në tru - nauze, marramendje, rritje të rrahjeve të zemrës;
Kur përdorni ngrohës me IR, nuk duhet të jeni në afërsi.

Burimet e rrezatimit

dielli– gjeneratori kryesor natyror i IR. Përafërsisht 50% e rrezatimit të tij është në spektrin infra të kuq. Falë tyre filloi jeta. Energji diellore i drejtohet objekteve me temperaturë më të ulët dhe i ngroh ato.

Toka e thith atë dhe e kthen pjesën më të madhe të saj në atmosferë. Të gjitha objektet kanë veti të ndryshme rrezatimi, të cilat mund të kenë një varësi nga disa trupa.

Derivatet artificiale përfshijnë shumë artikuj të pajisur me LED. Këto janë llambat inkandeshente, fijet e tungstenit, ngrohësit dhe disa lazer. Pothuajse gjithçka që na rrethon është një burim dhe një absorbues i IR. Çdo trup i nxehtë lëshon dritë të padukshme.

Aplikacion

Rrezet infra të kuqe përdoren në mjekësi, jetën e përditshme, industri dhe astronomi. Ato mbulojnë shumë zona në jeta njerëzore. Kudo që shkon, kudo që është, ai përjeton ndikimin infra të kuqe.

Përdorimi në mjekësi

Që nga kohërat e lashta, njerëzit kanë vënë re fuqinë shëruese të nxehtësisë për të trajtuar sëmundjet. Shumë çrregullime shkaktohen nga kushtet e pafavorshme mjedisore. Gjatë gjithë jetës, trupi grumbullon substanca të dëmshme.

Rrezatimi infra i kuq është përdorur prej kohësh në mjekësi. Shumica cilësitë e dobishme kanë IR me valë të gjatë. Hulumtimet kanë vërtetuar se një terapi e tillë stimulon trupin të eliminojë toksinat, alkoolin, nikotinën, plumbin dhe merkurin.

Normalizon procesin metabolik, forcon sistemin imunitar, zhduken shumë infeksione dhe zhduken jo vetëm simptomat, por edhe vetë sëmundja. Shëndeti po bëhet qartësisht më i fortë: presioni i gjakut ulet, ëndërr e mirë muskujt relaksohen, enët e gjakut zgjerohen, qarkullimi i gjakut përshpejtohet, humori përmirësohet, stresi mendor gjethet.

Metodat e trajtimit mund të fokusohen drejtpërdrejt në zonën e sëmurë ose të prekin të gjithë trupin.

Një tipar i fizioterapisë lokale është efekti i synuar i IR në pjesët e sëmura të trupit. Procedurat e përgjithshme janë të dizajnuara për të gjithë trupin. Përmirësimi ndodh pas vetëm disa seancave.

Një shembull i sëmundjeve kryesore për të cilat tregohet terapia IR:

sistemi musculoskeletal - fraktura, artriti, inflamacion i kyçeve;
sistemi i frymëmarrjes - astma, bronkiti, pneumonia;
sistemi nervor - nevralgji, gjumë i shqetësuar, depresion;
aparati urinar - insuficienca renale, cistiti, prostatiti;
lëkura – djegie, ulçera, plagë, procese inflamatore, psoriasis;
kozmetologjia - efekti anticelulit;
stomatologji – heqja e nervave, vendosja e mbushjeve;
diabeti;
eliminimi i ekspozimit radioaktiv.

Kjo listë nuk pasqyron të gjitha aspektet në mjekësi ku përdoren rrezet infra të kuqe.

Fizioterapia ka kundërindikacione: shtatzënia, sëmundjet e gjakut, intoleranca individuale, patologjitë gjatë acarimit, tuberkulozi, neoplazitë, proceset purulente, tendenca për gjakderdhje.

Ngrohës infra të kuqe

Ngrohësit IR po bëhen gjithnjë e më të njohura. Kjo shpjegohet me avantazhe të rëndësishme nga një qasje ekonomike dhe sociale.

Në industri dhe bujqësia Prej kohësh është vërtetuar se pajisjet elektromagnetike nuk e shpërndajnë nxehtësinë, por ngrohin objektin e dëshiruar duke fokusuar rrezatimin infra të kuqe në formën e një vale direkt në objekt. Pra, punishtja e madhe ngrohet vendin e punës, por në magazinë është rruga e një personi, dhe jo e gjithë dhoma.

Ngrohja qendrore ofrohet duke përdorur ujë i nxehtë në bateri. Shpërndarja e temperaturës është e pabarabartë, ajri i nxehtë ngrihet në tavan, dhe në zonën e parketit është qartësisht më i ftohtë. Në rastin e një ngrohës infra të kuqe, problemi i nxehtësisë së humbur mund të shmanget.

Instalimet në kombinim me ajrosjen natyrale reduktojnë lagështinë e ajrit në normale, për shembull, në fermat dhe hambarët e derrave, sensorët regjistrojnë 70-75% ose më pak. Kur përdorni një emetues të tillë, numri i kafshëve rritet.

Spektroskopia infra të kuqe

Dega e fizikës përgjegjëse për ndikimin e infra të kuqes në trupa quhet spektroskopia infra të kuqe. Me ndihmën e saj, problemet e sasisë dhe analiza cilësore përzierje substancash, kërkime ndërveprimet ndërmolekulare, studimi i kinetikës dhe karakteristikave të ndërmjetësve të reaksioneve kimike.

Kjo metodë mat dridhjet e molekulave duke përdorur një spektrometër. Ai ka një bazë të dhënash të madhe tabelare që ju lejon të identifikoni mijëra substanca bazuar në gjurmët e tyre atomike të gishtave.

Telekomandë

Përdoret për të kontrolluar pajisjet nga një distancë. Diodat infra të kuqe përdoren kryesisht në pajisjet shtëpiake. Për shembull, një telekomandë TV, disa telefona inteligjentë kanë një portë IR.

Këto rreze nuk ndërhyjnë, sepse të padukshme për sytë e njeriut.

Termografia

Imazhe termike në rrezet infra të kuqe përdoret për qëllime diagnostikuese, gjithashtu në shtypje, mjekësi veterinare dhe fusha të tjera.

Në sëmundje të ndryshme ndryshimet e temperaturës së trupit. Sistemi i qarkullimit të gjakut rrit intensitetin në zonën e shkeljeve, gjë që reflektohet në monitorin e instrumentit.

Nuancat e ftohta janë blu e errët, rritja e ngrohtësisë është e dukshme nga ndryshimi i ngjyrës së pari në jeshile, pastaj në të verdhë, të kuqe dhe të bardhë.

Vetitë e rrezeve IR

Rrezet IR kanë të njëjtën natyrë si drita e dukshme, por janë në një gamë të ndryshme. Në këtë drejtim, ata u binden ligjeve të optikës dhe janë të pajisur me emetim, reflektim dhe koeficientë transmetimi.

Karakteristikat dalluese:

një veçori specifike është mungesa e nevojës për një lidhje të ndërmjetme gjatë transferimit të nxehtësisë;
aftësia për të kaluar nëpër disa trupa të errët;
ngroh substancën duke u zhytur prej saj;
e padukshme;
ofron veprim kimik në pllaka fotografike;
shkakton një efekt të brendshëm fotoelektrik në germanium;
të aftë për optikë valore (ndërhyrje dhe difraksion);
të regjistruara duke përdorur metoda fotografike.

Rrezatimi infra i kuq në jetë

Një person lëshon dhe thith rrezet infra të kuqe. Ato ofrojnë lokale dhe ndikimi i përgjithshëm. Dhe cilat do të jenë pasojat - përfitim apo dëm, varet nga shpeshtësia e tyre.

Valët e gjata infra të kuqe lëshohen nga njerëzit, dhe është e dëshirueshme t'i merrni ato përsëri. Mbi to bazohet trajtimi fizioterapeutik. Në fund të fundit, ato nxisin mekanizmin e rigjenerimit dhe shërimit të organeve.

Valët e shkurtra kanë një parim të ndryshëm funksionimi. Ato mund të shkaktojnë ngrohjen e organeve të brendshme.

Gjithashtu ndikim të qëndrueshëm rrezet ultravioletçon në pasoja të tilla si djegie apo edhe onkologji. Ekspertët mjekësorë nuk rekomandojnë të kaloni kohë në diell gjatë ditës, veçanërisht nëse keni një fëmijë me vete.

ekzistojnë dukuritë natyrore, të cilat janë të padukshme për syrin e njeriut, edhe pse ne ndjejmë fuqinë e veprimit të tyre. Ata janë në gjendje të ushtrojnë jo më pak ndikim sesa proceset e dukshme. Ne nuk mund të shohim rrezet infra të kuqe, por ne mund të ndjejmë nxehtësinë e tyre. Efekti i rrezatimit infra të kuq është i dobishëm për organizmat e gjallë në Tokë dhe luan një rol të rëndësishëm në zhvillimin e jetës. Të gjitha gjallesat janë të ndikuara dritë infra të kuqe.

E veçanta e rrezatimit infra të kuqe është se pa të, në trupin e njeriut shfaqen sëmundje të ndryshme dhe plakja përshpejtohet. Por në në këtë rast Linja midis përfitimeve dhe dëmeve të rrezatimit infra të kuqe për njerëzit është e hollë. Prandaj, është e rëndësishme të dini se si të mos e tejkaloni atë dhe çfarë të bëni nëse rrezet infra të kuqe çojnë në pasoja negative.

Çfarë është rrezatimi infra i kuq?

Gjatë studimit të Diellit në vitin 1800, shkencëtari anglez W. Herschel mati temperaturën e pjesëve të ndryshme të spektrit të dukshëm. Ata zbuluan se pas ngjyrës së kuqe të pasur qëndron Piket me te larta ngrohjes. Pastaj koncepti i rrezatimit infra të kuq (rrezatimi IR) u shfaq në shkencë.

Rrezet infra të kuqe janë të paarritshme për syrin e lirë, por ndihen nga lëkura si nxehtësi. Ata i referohen rrezatimi elektromagnetik, i cili shtrihet midis skajit të kuq të dritës së dukshme dhe emetimit të radios me mikrovalë. Rrezatimi IR zakonisht quhet edhe rrezatim termik.

Ai emetohet nga atomet, të cilët kanë energji të tepërt, dhe jonet. Çdo trup me temperaturë mbi zero është burim i rrezatimit infra të kuq. Dielli është i famshëm pranverë natyrale rrezet IR.

Gjatësia e valës së rrezatimit infra të kuqe varet nga temperatura e ngrohjes. Më së shumti ngrohjes në valë të shkurtra me intensitet të lartë rrezatimi. Gama e rrezeve infra të kuqe është e gjerë. Ndahet në varietete:

valë të shkurtra- temperatura mbi 800 gradë Celsius,
valë të mesme - deri në 600 gradë Celsius,
valë të gjata - deri në 300 gradë Celsius.

Ndikimi i rrezatimit infra të kuqe në trupin e njeriut përcaktohet nga gjatësia e këtyre valëve, si dhe nga periudha kohore e ekspozimit.

Përfitimet e rrezeve infra të kuqe për njerëzit

Rrezet infra të kuqe me valë të gjata janë të dobishme për shëndetin e njeriut. Shpesh përdoret në mjekësi, veçanërisht në procedurat fizioterapeutike, të cilat mund të përmirësojnë qarkullimin e gjakut, metabolizmin dhe neurorregullimin.

Efekti pozitiv i rrezatimit infra të kuqe në trupin e njeriut është si më poshtë:

memoria dhe funksioni i trurit përmirësohet,
presioni i gjakut normalizohet,
ekuilibri hormonal është normalizuar,
kripërat, toksinat dhe metalet e rënda hiqen,
ndalon përhapja e kërpudhave dhe mikroorganizmave të dëmshëm,
ekuilibri ujë-kripë është rivendosur,
ndodh lehtësimi i dhimbjes
ndodh një proces anti-inflamator
qelizat e kancerit janë të shtypura
rezultatet e rrezatimit radioaktiv neutralizohen,
rritja e insulinës në pacientët me diabet,
shërohet distrofia,
psoriaza largohet,
imuniteti është forcuar.

Ngrohja duke përdorur rrezet infra të kuqe vret bakteret e dëmshme dhe ndihmon në forcimin e sistemit imunitar. Jonizimi i ajrit mbron nga manifestimet alergjike. Valët e gjata të nxehtësisë infra të kuqe kanë një efekt qetësues ndaj lodhjes, nervozizmit, stresit, nxisin shërimin e plagëve dhe çojnë në shërimin nga gripi.

Dëmi nga rrezatimi infra të kuqe

Pavarësisht veçoritë e dobishme Ekzistojnë gjithashtu kundërindikacione për rrezet IR. Valët e shkurtra janë veçanërisht të rrezikshme. Dëmi i tyre mund të shprehet në skuqje të lëkurës dhe djegie, goditje të nxehtësisë dhe dermatit, shfaqjen e krizave dhe prishje të ekuilibrit ujë-kripë. Valë e shkurtër për mukozën e syve. Jo vetëm që e than atë, por mund të shkaktojë edhe probleme serioze me sytë.

Efekti i valëve të shkurtra në trupin e njeriut shprehet në disa shenja:

marramendje,
nauze,
errësim në sy,
kardiopalmus,
koordinim i dëmtuar i lëvizjeve,
humbja e vetëdijes.

Simptoma të tilla shfaqen nëse temperatura e trurit rritet qoftë edhe për një gradë Celsius. Kur temperatura rritet me dy gradë Celsius, shfaqet meningjiti dhe encefaliti.

Kundërindikimet për përdorimin e rrezeve infra të kuqe janë:

sëmundjet e gjakut,
gjakderdhje,
proceset inflamatore akute,
manifestime akute purulente,
tumoret malinje.

Ku ndodh rrezatimi infra i kuq?

Rrezatimi infra i kuq përdoret në zona të ndryshme veprimtaria njerëzore. Këto përfshijnë: termografinë, astronominë, mjekësinë, Industria ushqimore dhe të tjerët.

Emetuesit IR mund të jenë pajisje të ndryshme:

kokën në shtëpi në pajisjen e shikimit,
pajisjet e shikimit të natës,
pajisje fizioterapie,
sistemet e ngrohjes,
ngrohës,
pajisje me telekomandë.

Çdo trup i nxehtë është burim i rrezatimit infra të kuq.

Sa i përket ngrohësve, kur i blini ato, duhet t'i kushtoni vëmendje natyrës së rrezatimit të pajisjes, e cila zakonisht tregohet në fletën e të dhënave teknike. Nëse spiralja që gjeneron nxehtësi ka mbrojtje termoizoluese, kjo do të thotë se efekti i saj valë të gjata do të ketë një efekt pozitiv në trup. Nëse elementi i ngrohjes nuk është i izoluar, pajisja lëshon valë të shkurtra që shkaktojnë probleme shëndetësore.

E rëndësishme! Nëse pajisja lëshon rrezatim me valë të shkurtër, mos qëndroni pranë saj për një kohë të gjatë dhe mbajeni në një distancë nga ju.

Ndihmë për një viktimë të goditjes nga nxehtësia

Ekspozimi ndaj nxehtësisë infra të kuqe mund të çojë në goditje të nxehtësisë. Në këtë rast, është e nevojshme t'i sigurohet viktimës masat e mëposhtme të ndihmës:

vendoseni në një vend të freskët,
çlirohu nga rrobat e ngushta,
aplikoni të ftohtë në qafë, kokë, zonën e zemrës, shpinë dhe ijë,
mbështillni një person me rroba të lagura ujë të ftohtë fletë,
ndizni ventilatorin dhe drejtojini ajrin viktimës,
pini shpesh të ftohtë,
kryeni frymëmarrje artificiale nëse është e nevojshme,
telefononi një ambulancë.

konkluzioni

Duke kuptuar natyrën e rrezeve infra të kuqe, kuptojmë domosdoshmërinë e tyre për jetën dhe funksionimin normal të trupit të njeriut. Pavarësisht përfitimeve të rrezatimit infra të kuqe për njerëzit, ai gjithashtu mund të shkaktojë dëm të pariparueshëm nëse ata veprojnë në rrezen e valëve të shkurtra. Prandaj, kini kujdes kur ekspozoheni ndaj dritës infra të kuqe. Merrni parasysh kundërindikacionet që vlejnë për të. Dhe nëse dikujt rreth jush i ndodh goditje nga nxehtësia, jepini ndihmën e nevojshme.