Radiațiile infraroșii sunt o formă naturală de radiații. Fiecare persoană este expusă la ea în fiecare zi. O mare parte din energia soarelui pătrunde pe planeta noastră tocmai sub formă de raze infraroșii. Cu toate acestea, în lumea modernă există multe dispozitive care utilizează radiații infraroșii. Poate afecta corpul uman în diferite moduri. Acest lucru depinde în mare măsură de tipul și scopul utilizării acestor dispozitive.
Istoria descoperirilor
În 1800, un om de știință din Anglia W. Herschel a făcut observația că în partea invizibilă a spectrului solar (în afara luminii roșii), temperatura termometrului crește. Ulterior, s-a dovedit subordonarea radiației infraroșii la legile opticii și s-a ajuns la o concluzie cu privire la relația sa cu lumina vizibilă.
Datorită lucrărilor fizicianului sovietic A.A.Glagoleva-Arkadyeva, care în 1923 a primit unde radio cu λ = 80 μm (domeniul infraroșu), s-a dovedit experimental existența unei tranziții continue de la radiații vizibile la radiații infraroșii și unde radio. Astfel, s-a tras o concluzie despre natura lor electromagnetică generală.
Aproape totul din natură este capabil să emită lungimi de undă corespunzătoare spectrului infraroșu, ceea ce înseamnă că este o sursă de radiații infraroșii. Corpul uman nu face excepție. Știm cu toții că totul din jur este făcut din atomi și ioni, chiar și o persoană. Și aceste particule excitate sunt capabile să emită spectre IR de linie. Pot trece într-o stare excitată sub influența diferiților factori, de exemplu, descărcări electrice sau atunci când sunt încălzite. Deci, în spectrul de emisie al unei flăcări de aragaz cu gaz există o bandă cu λ = 2,7 μm din moleculele de apă și cu λ = 4,2 μm din dioxidul de carbon.
Undele IR în viața de zi cu zi, știință și industrie
Folosind anumite dispozitive acasă și la locul de muncă, ne întrebăm rar despre efectul radiațiilor infraroșii asupra corpului uman. Între timp, încălzitoarele cu infraroșu sunt destul de populare astăzi. Principala lor diferență față de radiatoarele și convectoarele de ulei este capacitatea de a încălzi nu aerul în sine direct, ci toate obiectele din cameră. Adică, mobilierul, podelele și pereții sunt încălziți mai întâi și apoi renunță la căldură în atmosferă. În același timp, radiația infraroșie are un efect asupra organismelor - o persoană și animalele sale de companie.
Grinzile cu infraroșu sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă pentru transmiterea datelor și controlul de la distanță. Multe telefoane mobile au porturi în infraroșu pentru schimbul de fișiere între ele. Și toate telecomenzile de la aparatele de aer condiționat, centrele de muzică, televizoarele, unele jucării controlate pentru copii folosesc, de asemenea, raze electromagnetice în domeniul infraroșu.
Influența radiațiilor infraroșii asupra corpului uman
Utilizarea deliberată a proprietăților razelor infraroșii aduce beneficii corpului uman. Iată câteva exemple despre modul în care acestea contribuie la beneficiile generale pentru sănătate:
- Razele ajută la distrugerea bacteriilor cauzatoare de boli, ajutând astfel la lupta împotriva răcelii.
- Razele cu infraroșu întăresc sistemul imunitar al copiilor și adulților.
- De asemenea, medicii au remarcat beneficiile lor pentru piele. Prin creșterea fluxului de sânge, pielii primește mai ușor substanțele necesare, în urma cărora devine mai tonifiată.
- Efectul cosmetic al razelor pentru piele este nelimitat. Numeroase studii arată că acestea ajută la vindecarea afecțiunilor pielii, cum ar fi urticaria, psoriazisul, dermatita.
- Saturația spațiului închis cu radiații infraroșii ajută la reducerea daunelor cauzate de praf asupra corpului uman.
Important! Efectul terapeutic al radiației infraroșii se datorează faptului că razele, care pătrund în corpul uman, declanșează lanțuri de reacții biochimice complexe.
Utilizarea razelor infraroșii în armată și astronautică
Razele cu infraroșu sunt cele mai importante pentru industria aerospațială și militară. Pe baza fotocatozilor sensibili la radiațiile infraroșii (până la 1,3 microni), sunt create dispozitive de vedere nocturnă (diferite binocluri, obiective turistice etc.). Acestea permit, în același timp iradierea obiectelor cu radiații infraroșii, vizarea sau observarea în întuneric absolut.
Datorită receptoarelor de raze infraroșii extrem de sensibile create, a devenit posibilă producerea de rachete homing. Senzorii din focoasele lor reacționează la radiația infraroșie de la o țintă, a cărei temperatură este de obicei mai mare decât temperatura ambiantă și direcționează racheta către țintă. Același principiu este folosit pentru a detecta părțile încălzite ale navelor, avioanelor și tancurilor cu ajutorul căutătorilor de direcție a căldurii.
Localizatoarele IR și telemetrele pot detecta diferite obiecte în întuneric complet și pot măsura distanța până la ele. Dispozitive speciale - generatoare optice cuantice, care emit în regiunea infraroșie, sunt utilizate pentru comunicații spațiale și terestre la distanță.
Unde apare radiația infraroșie?
Radiațiile infraroșii sunt utilizate în diferite domenii ale activității umane. Acestea includ termografia, astronomia, medicina, prelucrarea alimentelor și altele.
Diferite dispozitive pot fi emițătoare în infraroșu:
- cap de deplasare în dispozitivul de observare,
- dispozitive de vedere nocturnă,
- echipamente pentru fizioterapie,
- sisteme de încălzire,
- incalzitoare,
- dispozitive cu telecomandă.
Orice corp încălzit este sursă de radiații infraroșii.
În ceea ce privește încălzitoarele, atunci când le cumpărați, ar trebui să acordați atenție naturii radiațiilor dispozitivului, care este de obicei indicată în pașaportul tehnic. Dacă bobina care generează căldură are o protecție termoizolantă, aceasta înseamnă că acțiunea undelor sale lungi va avea un efect pozitiv asupra corpului. Dacă elementul de încălzire nu este izolat, dispozitivul emite unde scurte provocând probleme de sănătate.
Important! Dacă dispozitivul emite radiații cu unde scurte, nu stați lângă el pentru o lungă perioadă de timp și țineți-l departe de voi.
Radiațiile infraroșii în activitățile științifice
Unul dintre cele mai frecvente este studiul spectrelor de emisie și absorbție în regiunea infraroșie. Este utilizat în studiul caracteristicilor cochiliilor electronice ale atomilor, pentru a determina structurile tuturor tipurilor de molecule și, în plus, în analiza calitativă și cantitativă a amestecurilor de diferite substanțe.
Datorită diferențelor de împrăștiere, transmitanță și reflectare a corpurilor în raze vizibile și infraroșii, fotografiile făcute în condiții diferite sunt ușor diferite. Imaginile cu infraroșu arată adesea mai multe detalii. Astfel de imagini sunt utilizate pe scară largă în astronomie.
Studiul influenței razelor infraroșii asupra corpului
Primele date științifice despre efectul radiațiilor infraroșii asupra corpului uman datează din anii 1960. Autorul cercetării este medicul japonez Tadashi Ishikawa. În cursul experimentelor sale, el a reușit să stabilească faptul că razele infraroșii tind să pătrundă adânc în corpul uman. În acest caz, apar procese de termoreglare, asemănătoare cu reacția de a fi într-o saună. Totuși, transpirația începe la o temperatură ambiantă mai mică (este de aproximativ 50 ° C), iar organele interne sunt încălzite mult mai adânc.
În cursul unei astfel de încălziri, circulația sângelui crește, vasele sistemului respirator, țesutul subcutanat și pielea se extind. În același timp, expunerea prelungită la radiația infraroșie a unei persoane poate provoca insolare, iar radiația infraroșie puternică duce la arsuri de grade diferite.
Daune în infraroșu
În ciuda proprietăților benefice ale razelor infraroșii, acestea au și contraindicații. Valurile scurte sunt deosebit de periculoase. Vătămarea lor poate fi exprimată prin înroșirea pielii și arsuri, atac de căldură și dermatită, apariția convulsiilor și o încălcare a echilibrului apă-sare. Radiațiile cu unde scurte sunt deosebit de periculoase pentru membrana mucoasă a ochilor. Nu numai că îl usucă, dar poate provoca și afecțiuni oculare grave.
Efectul undelor scurte asupra corpului uman este exprimat prin anumite semne:
- ameţeală,
- greaţă,
- întunecându-se în ochi
- palpitații cardiace,
- afectarea coordonării mișcărilor,
- pierderea conștienței.
Aceste simptome apar dacă temperatura creierului crește chiar cu un grad Celsius. Cu o creștere de două grade Celsius, apar meningita și encefalita.
Contraindicațiile pentru utilizarea razelor infraroșii sunt:
- boli de sânge,
- sângerare
- procese inflamatorii acute,
- manifestări acute purulente,
- tumori maligne.
Protecție IR
Există o mică listă de măsuri care vizează reducerea riscului de expunere la radiații infraroșii asupra corpului uman:
- Scăderea intensității radiațiilor. Se realizează prin selectarea echipamentelor tehnologice adecvate, înlocuirea la timp a echipamentelor învechite, precum și prin aspectul rațional al acestuia.
- Îndepărtarea lucrătorilor din sursa de radiații. Dacă linia de producție o permite, controlul de la distanță al acesteia ar trebui preferat.
- Instalarea ecranelor de protecție la sursă sau la locul de muncă. Astfel de garduri pot fi aranjate în două moduri pentru a reduce efectul radiațiilor infraroșii asupra corpului uman. În primul caz, acestea trebuie să reflecte undele electromagnetice, iar în al doilea, trebuie să le oprească și să transforme energia radiației în căldură cu îndepărtarea ulterioară a acesteia. Datorită faptului că ecranele de protecție nu ar trebui să lipsească specialiștii de posibilitatea de a monitoriza procesele care apar în producție, acestea pot fi făcute transparente sau translucide. Pentru aceasta sunt alese ca materiale ochelarii din silicat sau cuarț, precum și plasele și lanțurile metalice.
- Izolarea termică sau răcirea suprafețelor fierbinți. Scopul principal al izolației termice este de a reduce riscul ca lucrătorii să sufere diverse arsuri.
- Echipament individual de protecție (diverse salopete, ochelari cu filtre de lumină încorporate, scuturi).
- Acțiuni preventive. Dacă, în cursul acțiunilor de mai sus, nivelul de expunere la radiații infraroșii pe corp rămâne suficient de ridicat, atunci trebuie selectat un mod adecvat de lucru și odihnă.
Cum se evită efectele nocive ale radiațiilor infraroșii
Efectul patogen al razelor infraroșii asupra corpului apare dacă acestea sunt cu unde scurte. Principalele lor surse sunt încălzitoarele de uz casnic. Astfel, pentru a evita vătămarea organismului, ar trebui fie să le limitați cât mai mult posibil utilizarea în viața de zi cu zi, sau să fie cât mai departe de sursa de căldură. În acest caz, radiațiile infraroșii de uz casnic sunt foarte dăunătoare. Instrucțiunile atașate la kit pentru un încălzitor sigur trebuie să indice în mod necesar că suprafața sa este acoperită cu un material protejat de căldură sau că suprafața radiației sale este mai mică de 100 ° C. Ele emit doar unde lungi, ale căror proprietăți vor fi nu dăunează sănătății, chiar poate avea un anumit beneficiu.
Surse de efecte nocive pot fi întâlnite la locul de muncă. Acestea pot fi diverse cuptoare tehnice.Pentru a proteja împotriva proprietăților nocive ale razelor, lucrătorilor li se cere să li se asigure îmbrăcăminte și echipamente speciale care să reducă la minimum daunele.
Beneficii pentru corpul uman
Radiațiile infraroșii care afectează corpul uman duc la îmbunătățirea circulației sângelui datorită vasodilatației, unei mai bune saturări a organelor și țesuturilor cu oxigen. În plus, o creștere a temperaturii corpului are un efect analgezic datorită efectului razelor asupra terminațiilor nervoase din piele.
S-a observat că chirurgia în infraroșu are o serie de avantaje:
- durerea după operație este ceva mai ușoară;
- regenerarea celulară este mai rapidă;
- influența radiației infraroșii asupra unei persoane evită răcirea organelor interne în cazul unei operații pe cavități deschise, ceea ce reduce riscul de șoc.
La pacienții cu arsuri, radiațiile infraroșii fac posibilă îndepărtarea necrozei, precum și efectuarea autoplastiei într-o etapă anterioară. În plus, durata febrei scade, anemia și hipoproteinemia sunt mai puțin pronunțate, iar frecvența complicațiilor scade.
S-a dovedit că radiațiile infraroșii pot slăbi efectul unor pesticide prin creșterea imunității nespecifice. Mulți dintre noi știm despre tratamentul rinitei și a altor manifestări ale răcelii obișnuite cu lămpi IR albastre.
Rău pentru oameni
Este demn de remarcat faptul că prejudiciul cauzat de radiațiile infraroșii pentru corpul uman poate fi, de asemenea, foarte semnificativ. Cele mai evidente și frecvente cazuri sunt arsurile cutanate și dermatita. Ele pot apărea fie cu o expunere prea lungă la undele slabe ale spectrului infraroșu, fie în timpul iradierii intense. Dacă vorbim despre proceduri medicale, atunci rareori, dar totuși, există insolări, astenie și exacerbarea durerii cu un tratament necorespunzător.
Arsurile la ochi sunt una dintre problemele moderne. Cele mai periculoase pentru ei sunt razele infraroșii cu lungimi de undă cuprinse între 0,76-1,5 microni. Sub influența lor, lentilele și umorul apos sunt încălzite, ceea ce poate duce la diverse tulburări. Fotofobia este una dintre cele mai frecvente consecințe. Acest lucru este de reținut pentru copiii care se joacă cu indicatori laser și sudori care neglijează echipamentul de protecție personală.
Rău al încălzitoarelor cu infraroșu
Încălzitoarele cu infraroșu sunt nesănătoase, deoarece dăunează pielii, ochilor și celulelor.
Marele dezavantaj al acestui încălzitor este că usucă foarte mult pielea. Straturile sale de suprafață se încălzesc intens, umezeala se evaporă, porii nu pot produce lichid în cantitatea necesară apare dezechilibru apă-sare.
Este un dispozitiv cu infraroșu dăunător la locul de muncă unde petrecem mult timp?
Cercetătorii au monitorizat starea de sănătate a lucrătorilor din fabrici care se aflau în camere în care un dispozitiv cu infraroșu era prezent în mod constant. Au descoperit că până laPielea persoanelor expuse în mod regulat la radiații infraroșii își pierde proprietățile de protecție datorită intensității ridicate a căldurii. Deci, radiațiile infraroșii constante sunt dăunătoare sănătății.
A rămâne mult timp lângă un încălzitor cu infraroșu este periculos, deoarece poate provoca arsuri.
Acest lucru se întâmplă mai ales cu cei care au adormit lângă acest dispozitiv. Bărbatul nu s-a simțit în vis și, când s-a trezit, a găsit un blister pe obraz. Un astfel de rău este cauzat de încălzitoarele cu infraroșu care emit lungimi de undă scurte și medii.
Cu o expunere constantă, încălzitorul poate afecta și ochiul: se produc modificări pe retină. Pot apărea probleme cu lentilele, care la rândul lor pot provoca cataractă.
Cu iradiere regulată, începe procesul de distrugere a proteinelor pielii, iar permeabilitatea membranei celulelor sanguine scade.
Razele infraroșii în medicină
Tratamentul cu radiații infraroșii este local și general. În primul caz, o acțiune locală este efectuată asupra unei anumite părți a corpului, iar în al doilea, întregul corp este expus acțiunii razelor. Cursul tratamentului depinde de boală și poate varia de la 5 la 20 de ședințe, câte 15-30 de minute fiecare. La efectuarea procedurilor, o condiție prealabilă este utilizarea echipamentului de protecție. Pentru a păstra sănătatea ochilor, se folosesc huse sau ochelari speciali din carton.
După prima procedură, roșeața cu limite indistincte apare pe suprafața pielii, trecând în aproximativ o oră.
Contraindicații pentru utilizarea radiațiilor infraroșii
Utilizarea radiațiilor infraroșii ca procedură terapeutică sau profilactică trebuie evitată în următoarele cazuri:
- sarcina și alăptarea;
- sângerări frecvente;
- procese purulente;
- boli cronice în stadiul acut;
- boli de sânge;
- boli oncologice.
Acest lucru este interesant: Ce poate spune un vis despre o persoană: pozițiile de dormit și caracteristicile acestora
Proprietățile speciale ale radiațiilor infraroșii în aceste cazuri pot provoca daune organismului, ceea ce va agrava bolile existente. Un astfel de tratament cu siguranță nu va aduce beneficii în prezența unor astfel de contraindicații.
Acțiunea emițătorilor în infraroșu
Odată cu disponibilitatea multor dispozitive medicale, oamenii le cumpără pentru uz individual. Cu toate acestea, trebuie amintit că astfel de dispozitive trebuie să respecte cerințele specifice și să fie utilizate într-un mod sigur. Dar cel mai important, este important să înțelegem că, la fel ca orice dispozitiv medical, emițătoarele cu infraroșu nu pot fi utilizate pentru mai multe boli.
Influența radiațiilor infraroșii asupra corpului uman
| Lungimea de undă, μm | Acțiune utilă |
| 9,5 μm | Acțiune imunocorectivă în stările de imunodeficiență cauzate de foamete, otrăvire cu tetraclorură de carbon, utilizarea imunosupresoarelor. Conduce la restabilirea parametrilor normali ai legăturii celulare a imunității. |
| 16,25 μm | Acțiune antioxidantă. Se efectuează datorită formării radicalilor liberi din superoxizi și hidroperoxizi și recombinării acestora. |
| 8,2 și 6,4 μm | Acțiunea antibacteriană și normalizarea microflorei intestinale datorită influenței asupra sintezei hormonilor prostaglandinici, ducând la un efect imunomodulator. |
| 22,5 μm | Aceasta duce la translația multor compuși insolubili, cum ar fi cheagurile de sânge și plăcile aterosclerotice, într-o stare solubilă, permițând eliminarea lor din corp. |
Prin urmare, un specialist calificat, un medic cu experiență ar trebui să selecteze un curs de terapie. În funcție de lungimea undelor infraroșii emise, dispozitivele pot fi utilizate în scopuri diferite.
