Эссе на тему: Инфракрасное излучение, его влияние на организм человека.

Инфракрасное излучение - это форма электромагнитного излучения, которая не может быть видна глазом человека. Инфракрасное излучение играет важную роль в природе и технологии, а также оказывает влияние на организм человека.

В последние годы ученые проявляют все больший интерес к исследованию воздействия инфракрасного излучения на человеческий организм. С одной стороны, это связано с развитием новых технологий, в том числе в области физиотерапии, где инфракрасное излучение нашло широкое применение. С другой стороны, недостаточно изучены многие аспекты влияния инфракрасного излучения на здоровье человека, и поэтому возникает необходимость в дополнительных исследованиях.

Цель данного эссе - рассмотреть основные аспекты влияния инфракрасного излучения на организм человека. Работа включает в себя описание физических свойств инфракрасного излучения, его воздействия на кожу, глаза и другие органы человека, а также методы использования инфракрасного излучения в медицине. Также будет рассмотрено, какие меры предосторожности нужно соблюдать при работе с инфракрасными источниками.

Понимание воздействия инфракрасного излучения на организм человека является важным аспектом здорового образа жизни. Наиболее важными мерами для предотвращения негативных последствий являются соблюдение правил работы с инфракрасными источниками и защита кожи и глаз. Кроме того, перспективы использования инфракрасного излучения в медицине могут быть весьма перспективными и могут привести к созданию новых методов лечения и диагностики заболеваний.

1. Физические свойства инфракрасного излучения

Инфракрасное излучение - это вид электромагнитного излучения, частотный спектр которого находится в интервале между видимым светом и радиоволнами. Оно обладает свойствами, которые позволяют его использовать во многих областях науки и техники.

Инфракрасное излучение имеет длину волн от 0,78 до 1000 микрометров. Оно делится на три категории в зависимости от длины волны: ближний ИК (от 0,78 до 2,5 мкм); средний ИК (от 2,5 до 50 мкм); дальний ИК (от 50 до 1000 мкм) [1].

Каждый диапазон имеет свои уникальные свойства и применения. Например, ближний ИК используется для оптической связи, а дальний ИК - для исследования термального излучения.

С точки зрения взаимодействия инфракрасного излучения с веществом, оно может быть классифицировано на изотропное и анизотропное [2]. Изотропное излучение проходит через вещество без изменения направления, в то время как анизотропное изменяет направление при прохождении через вещество.

Также инфракрасное излучение может быть классифицировано по частоте на инфракрасное излучение низких частот (LIR) и инфракрасное излучение высоких частот (HIR).

Существует несколько методов измерения инфракрасного излучения, включая [3]:

- Измерение с помощью пирометров: пирометры измеряют температуру тела по инфракрасному излучению, которое оно испускает.

- Измерение с помощью тепловизоров: тепловизоры измеряют инфракрасное излучение, испускаемое объектами в рамках изучаемого поля зрения. Это позволяет определить температуру объектов в области, недоступной для прямого измерения.

- Измерение с помощью спектрометров: спектрометры измеряют интенсивность инфракрасного излучения в зависимости от его длины волны, что позволяет исследовать спектральные характеристики объектов.

Также существуют различные датчики, которые используют инфракрасное излучение для выполнения задач в различных областях, таких как датчики движения, датчики присутствия, датчики температуры, датчики газа и другие.

Измерение инфракрасного излучения имеет широкое применение в различных областях, таких как техника безопасности, медицина, наука и промышленность [4]. Например, инфракрасное излучение используется в термографии, медицинской диагностике, исследовании свойств материалов, техническом контроле, анализе качества продуктов питания и многих других областях.

2. Воздействие инфракрасного излучения на организм человека

2.1 Передача тепла через инфракрасное излучение

Взаимодействие ИК излучения с организмом человека в основном связано с передачей тепла. Когда объект нагревается, он излучает ИК излучение, которое может быть поглощено другими объектами вблизи. Этот процесс называется тепловым излучением [5]. Таким образом, ИК излучение может использоваться для передачи тепла от одного объекта к другому, что имеет важное значение в различных технологических и медицинских приложениях.

Существует несколько различных типов инфракрасных излучателей, которые могут быть использованы для передачи тепла. Некоторые из них являются непосредственными источниками тепла, в то время как другие являются пассивными системами, которые просто отражают инфракрасное излучение. Важно выбрать правильный тип излучателя, чтобы обеспечить максимальную эффективность и экономичность процесса передачи тепла.

Вред инфракрасных обогревателей для человека определяют по степени проникновения волн в кожу. Так, проницаемость лучей радиаторов IR-A очень высокая – до 4 сантиметров, а длина волн колеблется от 0.76 до 1.6 микрон.

Диапазон волн IR-B –1.5-3 микрон. Устройства отличаются средним уровнем проникновения. А радиаторы IR-C, длина волн которых достигает 3 микрон, не проходят глубже верхнего слоя кожи, который их поглощает.

Нагревательный элемент может излучать средние, длинные и короткие волны, отличающиеся по величине спектра. Чем больше температура накаливания, тем выше численность коротких волн возникает в этом спектре.

Хотя многие фирмы, выпускающие отопительные приборы, предпочитают скрывать эту информацию. Например, если температура источника 255 градусов, длина волн будет составлять 6.8 мкм, а мощность – 150 Вт/м2. Когда температура радиатора 685 °C, длина волн – 3.15 мкм, то его мощность равняется 1000 Вт/м2.