Ang
Infrared radiation ay isang natural na anyo ng radiation. Ang bawat tao ay nakalantad dito araw-araw. Ang isang malaking bahagi ng enerhiya ng Araw ay dumarating sa ating planeta sa anyo ng mga infrared ray. Gayunpaman, sa modernong mundo mayroong maraming mga aparato na gumagamit ng infrared radiation. Maaari itong makaapekto sa katawan ng tao sa iba't ibang paraan. Ito ay higit na nakadepende sa uri at layunin ng paggamit ng mga mismong device na ito.
Ano ito
Ang
Infrared radiation, o IR rays, ay isang uri ng electromagnetic radiation na sumasakop sa spectral region mula sa red visible light (na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng wavelength na 0.74 microns) hanggang sa short-wave radio radiation (na may wavelength na 1 -2 mm). Ito ay isang medyo malaking lugar ng spectrum, kaya lalo itong nahahati sa tatlong bahagi:
- malapit (0,74 - 2.5 µm);
- medium (2.5 - 50 microns);
- malayo (50-2000 microns).
Kasaysayan ng pagtuklas
Noong 1800, isang scientist mula sa England na si W. Herschel, ang nagsagawa ng obserbasyon na sa hindi nakikitang bahagi ng solar spectrum (sa labas ng pulang ilaw), ang temperatura ng thermometer ay tumataas. Kasunod nito, napatunayan ang pagpapailalim ng infrared radiation sa mga batas ng optika at ginawa ang isang konklusyon tungkol sa kaugnayan nito sa nakikitang liwanag.
Salamat sa gawain ng Soviet physicist na si A. A. Glagoleva-Arkadyeva, na nakatanggap ng mga radio wave na may λ=80 μm (IR range) noong 1923, ang pagkakaroon ng tuluy-tuloy na paglipat mula sa nakikitang radiation tungo sa IR radiation at radio waves ay napatunayan sa eksperimento. Kaya, ginawa ang konklusyon tungkol sa kanilang karaniwang electromagnetic na kalikasan.
Halos lahat ng bagay sa kalikasan ay may kakayahang maglabas ng mga wavelength na tumutugma sa infrared spectrum, na nangangahulugang ito ay pinagmumulan ng infrared radiation. Ang katawan ng tao ay walang pagbubukod. Alam nating lahat na ang lahat sa paligid ay binubuo ng mga atomo at ion, maging ang mga tao. At ang mga nasasabik na particle na ito ay may kakayahang magpalabas ng IR line spectra. Maaari silang pumunta sa isang nasasabik na estado sa ilalim ng impluwensya ng iba't ibang mga kadahilanan, halimbawa, mga paglabas ng kuryente o kapag pinainit. Kaya, sa spectrum ng radiation ng apoy ng isang gas stove mayroong isang banda na may λ=2.7 µm mula sa mga molekula ng tubig at may λ=4.2 µm mula sa carbon dioxide.
IR waves sa pang-araw-araw na buhay, agham at industriya
Paggamit ng ilang partikular na device sa bahay at sa trabaho, bihira nating tanungin ang ating sarili tungkol sa epekto ng infrared radiation sa katawan ng tao. Samantala, ang mga infrared heater ay medyo sikat ngayon. Ang kanilang pangunahing pagkakaiba mula sa mga radiator ng langis at convectors ay ang kakayahang magpainit hindi ang hangin mismo nang direkta, ngunit ang lahat ng mga bagay sa silid. Iyon ay, ang mga muwebles, sahig at dingding ay pinainit muna, at pagkatapos ay ibinibigay nila ang kanilang init sa kapaligiran. Kasabay nito, nakakaapekto rin ang infrared radiation sa mga organismo - mga tao at kanilang mga alagang hayop.
Ang
IR rays ay malawak ding ginagamit sa paghahatid ng data at remote control. Maraming mga mobile phone ang may mga infrared na port para sa pagpapalitan ng mga file sa pagitan ng mga ito. At lahat ng remote control para sa mga air conditioner, music center, TV, ilang kinokontrol na laruan ng mga bata ay gumagamit din ng mga electromagnetic ray sa infrared range.
Ang paggamit ng infrared rays sa hukbo at astronautics
Ang pinakamahalagang infrared ray ay para sa industriya ng aerospace at militar. Sa batayan ng mga photocathodes na sensitibo sa infrared radiation (hanggang sa 1.3 microns), nilikha ang mga night vision device (iba't ibang binocular, pasyalan, atbp.). Pinahihintulutan nila, habang sabay-sabay na nag-iilaw sa mga bagay na may infrared radiation, na magpuntirya o mag-obserba sa ganap na kadiliman.
Salamat sa mga nilikhang napakasensitibong receiver ng infrared rays, naging posible ang paggawa ng mga homing missiles. Ang mga sensor sa kanilang ulo ay tumutugon sa IR radiation ng target, na kadalasang mas mainit kaysa sa kapaligiran, at ginagabayan ang misayl patungo sa target. Batay sa parehong prinsipyopagtuklas ng mga pinainit na bahagi ng mga barko, sasakyang panghimpapawid, tank gamit ang mga heat direction finder.
Ang
IR locator at rangefinder ay maaaring makakita ng iba't ibang bagay sa ganap na kadiliman at masukat ang distansya sa kanila. Mga espesyal na device - mga optical quantum generator na naglalabas sa infrared na rehiyon, ay ginagamit para sa espasyo at pang-matagalang terrestrial na komunikasyon.
Infrared radiation sa agham
Isa sa pinakakaraniwan ay ang pag-aaral ng emission at absorption spectra sa IR region. Ginagamit ito sa pag-aaral ng mga katangian ng mga shell ng elektron ng mga atomo, upang matukoy ang mga istruktura ng iba't ibang mga molekula, at bilang karagdagan, sa pagsusuri ng husay at dami ng mga pinaghalong iba't ibang mga sangkap.
Dahil sa mga pagkakaiba sa mga coefficient ng scattering, transmission at reflection ng mga katawan sa nakikita at IR rays, ang mga litratong kinunan sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon ay medyo naiiba. Ang mga infrared na larawan ay madalas na nagpapakita ng higit pang detalye. Ang mga ganitong larawan ay malawakang ginagamit sa astronomiya.
Pag-aaral sa epekto ng infrared rays sa katawan
Ang unang siyentipikong data sa epekto ng infrared radiation sa katawan ng tao ay nagsimula noong 1960s. Ang may-akda ng pananaliksik ay ang Japanese na doktor na si Tadashi Ishikawa. Sa kurso ng kanyang mga eksperimento, naitatag niya na ang mga infrared ray ay may posibilidad na tumagos nang malalim sa katawan ng tao. Kasabay nito, nangyayari ang mga proseso ng thermoregulation, katulad ng reaksyon sa pagiging nasa sauna. Gayunpaman, ang pagpapawis ay nagsisimula sa isang mas mababang temperatura ng kapaligiran (itoay humigit-kumulang 50 ° C), at ang pag-init ng mga panloob na organo ay nangyayari nang mas malalim.
Sa panahon ng pag-init na ito, tumataas ang sirkulasyon ng dugo, lumalawak ang mga daluyan ng respiratory system, subcutaneous tissue at balat. Gayunpaman, ang matagal na pagkakalantad sa infrared radiation sa isang tao ay maaaring magdulot ng heat stroke, at ang malakas na infrared radiation ay humahantong sa mga paso sa iba't ibang antas.
IR protection
May maliit na listahan ng mga aktibidad na naglalayong bawasan ang panganib ng pagkakalantad sa infrared radiation sa katawan ng tao:
- Pagbabawas ng intensity ng radiation. Ito ay nakakamit sa pamamagitan ng pagpili ng naaangkop na teknolohikal na kagamitan, ang napapanahong pagpapalit ng mga hindi na ginagamit na kagamitan, pati na rin ang makatwirang layout nito.
- Pag-alis ng mga manggagawa mula sa pinagmumulan ng radiation. Kung pinapayagan ng linya ng produksyon, mas gusto ang remote control ng linya ng produksyon.
- Pag-install ng mga protective screen sa pinanggalingan o lugar ng trabaho. Ang ganitong mga bakod ay maaaring ayusin sa dalawang paraan upang mabawasan ang epekto ng infrared radiation sa katawan ng tao. Sa unang kaso, dapat nilang ipakita ang mga electromagnetic wave, at sa pangalawang kaso, dapat nilang antalahin ang mga ito at i-convert ang radiation energy sa thermal energy, na sinusundan ng pagtanggal nito. Dahil sa ang katunayan na ang mga proteksiyon na screen ay hindi dapat mag-alis ng mga espesyalista ng pagkakataon na subaybayan ang mga prosesong nagaganap sa produksyon, maaari silang gawing transparent o translucent. Para dito, silicate oquartz glass, pati na rin ang mga metal meshes at chain.
- Thermal insulation o paglamig ng mainit na ibabaw. Ang pangunahing layunin ng thermal insulation ay upang mabawasan ang panganib ng pagkasunog sa mga manggagawa.
- Personal na kagamitan sa proteksyon (iba't ibang oberols, salaming de kolor na may built-in na light filter, mga kalasag).
- Mga hakbang sa pag-iwas. Kung sa kurso ng mga aksyon sa itaas ang antas ng pagkakalantad sa infrared radiation sa katawan ay nananatiling sapat na mataas, pagkatapos ay isang naaangkop na paraan ng trabaho at pahinga ang dapat piliin.
Mga pakinabang para sa katawan ng tao
Infrared radiation na nakakaapekto sa katawan ng tao ay humahantong sa pagpapabuti ng sirkulasyon ng dugo dahil sa vasodilation, mas mahusay na saturation ng mga organ at tissue na may oxygen. Bilang karagdagan, ang pagtaas ng temperatura ng katawan ay may analgesic effect dahil sa epekto ng mga sinag sa mga nerve endings sa balat.
Napansin na ang operasyon na isinagawa sa ilalim ng impluwensya ng infrared radiation ay may ilang mga pakinabang:
- ang sakit pagkatapos ng operasyon ay medyo mas madaling tiisin;
- mas mabilis na cell regeneration;
- Ang epekto ng infrared radiation sa isang tao ay umiiwas sa paglamig ng mga panloob na organo sa kaso ng operasyon sa mga bukas na lukab, na nagpapababa ng panganib ng pagkabigla.
Sa mga pasyenteng may paso, ang infrared radiation ay lumilikha ng posibilidad na maalis ang nekrosis, gayundin ang pagsasagawa ng autoplasty sa mas maagang yugto. Bilang karagdagan, ang tagal ng lagnat ay nababawasan, ang anemia at hypoproteinemia ay hindi gaanong binibigkas, at ang dalas ng mga komplikasyon ay nababawasan.
Napatunayan na ang infrared radiation ay maaaring magpahina sa epekto ng ilang pestisidyo sa pamamagitan ng pagtaas ng hindi tiyak na kaligtasan sa sakit. Marami sa atin ang nakakaalam tungkol sa paggamot ng rhinitis at ilang iba pang pagpapakita ng karaniwang sipon gamit ang mga asul na IR lamp.
Masakit sa tao
Nararapat tandaan na ang pinsala mula sa infrared radiation para sa katawan ng tao ay maaari ding maging lubhang makabuluhan. Ang pinaka-halata at karaniwang mga kaso ay mga paso sa balat at dermatitis. Maaaring mangyari ang mga ito sa masyadong mahabang pagkakalantad sa mahihinang alon ng infrared spectrum, o sa panahon ng matinding pag-iilaw. Pagdating sa mga medikal na pamamaraan, ito ay bihira, ngunit gayon pa man, ang mga heat stroke, asthenia at paglala ng pananakit ay nangyayari sa hindi tamang paggamot.
Isa sa mga modernong problema ay paso sa mata. Ang pinaka-mapanganib para sa kanila ay ang mga IR ray na may mga wavelength sa hanay na 0.76-1.5 microns. Sa ilalim ng kanilang impluwensya, ang lens at aqueous humor ay pinainit, na maaaring humantong sa iba't ibang mga karamdaman. Ang isa sa mga pinaka-karaniwang epekto ay photophobia. Dapat itong alalahanin ng mga batang naglalaro ng mga laser pointer at welder na nagpapabaya sa mga personal protective equipment.
IR ray sa gamot
Ang paggamot na may infrared radiation ay lokal at pangkalahatan. Sa unang kaso, ang isang lokal na aksyon ay isinasagawa sa isang tiyak na bahagi ng katawan, at sa pangalawa, ang buong katawan ay nakalantad sa pagkilos ng mga sinag. Ang kurso ng paggamot ay depende sa sakit at maaaring saklaw mula 5 hanggang 20 session ng 15-30 minuto. Kapag nagsasagawa ng mga pamamaraan, isang paunang kinakailangan aypaggamit ng proteksiyon na kagamitan. Para mapanatili ang kalusugan ng mata, ginagamit ang mga espesyal na cardboard pad o salamin.
Pagkatapos ng unang pamamaraan, ang pamumula na may hindi malinaw na mga hangganan ay lilitaw sa ibabaw ng balat, lumilipas pagkatapos ng halos isang oras.
Ang pagkilos ng mga IR emitters
Sa pagkakaroon ng maraming medikal na device, binibili ito ng mga tao para sa personal na paggamit. Gayunpaman, dapat tandaan na ang mga naturang device ay dapat matugunan ang mga espesyal na kinakailangan at gamitin bilang pagsunod sa mga regulasyon sa kaligtasan. Ngunit ang pinakamahalaga, mahalagang maunawaan na, tulad ng anumang medikal na aparato, ang mga infrared wave emitters ay hindi maaaring gamitin para sa ilang sakit.
| Haba ng daluyong, µm | Kapaki-pakinabang na pagkilos |
| 9.5 µm | Immunocorrective action sa mga estado ng immunodeficiency na sanhi ng gutom, pagkalason sa carbon tetrachloride, paggamit ng mga immunosuppressant. Ito ay humahantong sa pagpapanumbalik ng mga normal na indicator ng cellular link ng immunity. |
| 16.25 microns | Antioxidant action. Isinasagawa ito dahil sa pagbuo ng mga free radical mula sa superoxide at hydroperoxide, at ang kanilang recombination. |
| 8, 2 at 6.4 µm | Antibacterial action at normalization ng bituka microflora dahil sa impluwensya sa synthesis ng prostaglandin hormones, na humahantong sa isang immunomodulating effect. |
| 22.5 µm | Mga resulta sa pagsasalin ng maramimga hindi matutunaw na compound, gaya ng mga namuong dugo at mga atherosclerotic plaque, sa isang natutunaw na estado, na nagpapahintulot sa kanila na alisin sa katawan. |
Samakatuwid, ang isang kwalipikadong espesyalista, isang makaranasang doktor ay dapat pumili ng kurso ng therapy. Depende sa haba ng ibinubuga na infrared wave, maaaring gamitin ang mga device para sa iba't ibang layunin.
