Tunatazama ulimwengu kupitia macho ya kaa ya mantis: safu ya karibu ya infrared. Kuhusu mionzi ya infrared

Katika nyanja mbalimbali za maisha, watu hutumia mionzi ya infrared. Faida na madhara ya mionzi hutegemea urefu wa wimbi na wakati wa mfiduo.

Katika maisha ya kila siku, mtu huwa wazi kwa mionzi ya infrared (IR mionzi). Chanzo chake cha asili ni jua. Vile vya bandia vinajumuisha vipengele vya kupokanzwa umeme na taa za incandescent, miili yoyote ya joto au ya moto. Aina hii ya mionzi hutumiwa katika hita, mifumo ya joto, vifaa vya maono ya usiku, na udhibiti wa kijijini. Kanuni ya uendeshaji wa vifaa vya matibabu kwa physiotherapy inategemea mionzi ya infrared. Je, miale ya infrared ni nini? Je, ni faida na madhara gani ya aina hii ya mionzi?

Mionzi ya IR ni nini

Mionzi ya IR ni mionzi ya sumakuumeme, aina ya nishati inayopasha joto vitu na iko karibu na wigo mwekundu wa mwanga unaoonekana. Jicho la mwanadamu halioni katika wigo huu, lakini tunahisi nishati hii kama joto. Kwa maneno mengine, watu huona mionzi ya infrared kutoka kwa vitu vyenye joto na ngozi zao kama hisia ya joto.

Mionzi ya infrared ni mawimbi mafupi, mawimbi ya kati na mawimbi marefu. Urefu wa wavelengths unaotolewa na kitu kilichopokanzwa hutegemea joto la joto. Ya juu ni, mfupi zaidi ya urefu wa wimbi na mionzi yenye nguvu zaidi.

Kwa mara ya kwanza, athari ya kibaolojia ya aina hii ya mionzi ilisomwa kwa kutumia mfano wa tamaduni za seli, mimea, na wanyama. Ilibainika kuwa chini ya ushawishi wa mionzi ya IR maendeleo ya microflora yanakandamizwa na michakato ya kimetaboliki inaboreshwa kutokana na uanzishaji wa mtiririko wa damu. Mionzi hii imethibitishwa kuboresha mzunguko wa damu na kuwa na athari za analgesic na za kupinga uchochezi. Imebainishwa kuwa chini ya ushawishi wa mionzi ya infrared, wagonjwa baada ya upasuaji wanaweza kuvumilia kwa urahisi maumivu ya baada ya upasuaji, na majeraha yao huponya haraka. Imeanzishwa kuwa mionzi ya IR husaidia kuongeza kinga isiyo maalum, ambayo inapunguza athari za dawa na mionzi ya gamma, na pia kuharakisha mchakato wa kurejesha kutoka kwa mafua. Mionzi ya IR huchochea kuondolewa kwa cholesterol, taka, sumu na vitu vingine vyenye madhara kutoka kwa mwili kupitia jasho na mkojo.

Faida za mionzi ya infrared

Kutokana na mali hizi, mionzi ya infrared hutumiwa sana katika dawa. Lakini matumizi ya mionzi ya infrared ya wigo mpana inaweza kusababisha overheating ya mwili na uwekundu wa ngozi. Wakati huo huo, mionzi ya mawimbi ya muda mrefu haina athari mbaya, kwa hiyo vifaa vya muda mrefu vya mawimbi au emitters yenye urefu wa kuchagua ni kawaida zaidi katika maisha ya kila siku na dawa.

Mfiduo wa mionzi ya mawimbi ya muda mrefu ya infrared inakuza michakato ifuatayo katika mwili:

  • Kurekebisha shinikizo la damu kwa kuchochea mzunguko wa damu
  • Kuboresha mzunguko wa ubongo na kumbukumbu
  • Kusafisha mwili wa sumu, chumvi za metali nzito
  • Urekebishaji wa viwango vya homoni
  • Kuzuia kuenea kwa vijidudu hatari na kuvu
  • Kurejesha usawa wa maji-chumvi
  • Maumivu ya maumivu na athari ya kupinga uchochezi
  • Kuimarisha mfumo wa kinga.

Athari za matibabu ya mionzi ya infrared inaweza kutumika kwa magonjwa na hali zifuatazo:

  • pumu ya bronchial na kuzidisha kwa bronchitis ya muda mrefu
  • pneumonia ya focal katika hatua ya azimio
  • gastroduodenitis ya muda mrefu
  • hypermotor dyskinesia ya viungo vya utumbo
  • cholecystitis ya muda mrefu ya acalculous
  • osteochondrosis ya mgongo na maonyesho ya neva
  • arthritis ya rheumatoid katika msamaha
  • kuzidisha kwa uharibifu wa osteoarthritis ya hip na viungo vya magoti
  • Kufuta atherosclerosis ya vyombo vya miguu, ugonjwa wa neva wa mishipa ya pembeni ya miguu.
  • kuzidisha kwa cystitis ya muda mrefu
  • ugonjwa wa urolithiasis
  • kuzidisha kwa prostatitis ya muda mrefu na potency iliyoharibika
  • kuambukiza, pombe, polyneuropathies ya kisukari ya miguu
  • adnexitis ya muda mrefu na dysfunction ya ovari
  • ugonjwa wa kujiondoa

Kupasha joto kwa kutumia mionzi ya infrared husaidia kuimarisha mfumo wa kinga, kukandamiza ukuaji wa bakteria katika mazingira na katika mwili wa binadamu, na kuboresha hali ya ngozi kwa kuongeza mzunguko wa damu ndani yake. Ionization ya hewa husaidia kuzuia kuzidisha kwa mzio.

Wakati mionzi ya IR inaweza kusababisha madhara

Kwanza kabisa, unahitaji kuzingatia ubishani uliopo kabla ya kutumia mionzi ya infrared kwa madhumuni ya dawa. Madhara kutoka kwa matumizi yao yanaweza kutokea katika kesi zifuatazo:

  • Magonjwa ya purulent ya papo hapo
  • Vujadamu
  • Magonjwa ya uchochezi ya papo hapo ambayo husababisha kupungua kwa viungo na mifumo
  • Magonjwa ya mfumo wa damu
  • Neoplasms mbaya

Kwa kuongezea, mfiduo mwingi kwa miale ya wigo mpana wa infrared husababisha uwekundu mkali wa ngozi na unaweza kusababisha kuchoma. Kuna matukio yanayojulikana ya uvimbe kuonekana kwenye uso wa wafanyakazi wa metallurgiska kutokana na kufichuliwa kwa muda mrefu kwa aina hii ya mionzi. Pia kumekuwa na matukio ya ugonjwa wa ngozi na kiharusi cha joto.

Mionzi ya infrared, haswa katika safu ya mikroni 0.76 - 1.5 (eneo fupi la urefu wa mawimbi), huwa hatari kwa macho. Mfiduo wa muda mrefu na wa muda mrefu wa mionzi unaweza kusababisha maendeleo ya cataracts, photophobia na uharibifu mwingine wa kuona. Kwa sababu hii, haifai kuwa wazi kwa hita za wimbi fupi kwa muda mrefu. Mtu yuko karibu na heater kama hiyo, wakati mdogo anapaswa kutumia karibu na kifaa hiki. Ikumbukwe kwamba aina hii ya heater inalenga kwa joto la nje au la ndani. Hita za infrared za muda mrefu hutumiwa kupasha joto majengo ya makazi na viwanda yaliyokusudiwa kukaa kwa muda mrefu.

Mionzi ya infrared (IR) ni aina ya mionzi ya sumakuumeme ambayo huchukua masafa ya spectral kati ya mwanga mwekundu unaoonekana (INFRAred: CHINI nyekundu) na mawimbi ya redio ya mawimbi mafupi. Miale hii hutengeneza joto na inajulikana kisayansi kama mawimbi ya joto. Miale hii hutengeneza joto na inajulikana kisayansi kama mawimbi ya joto.

Miili yote yenye joto hutoa mionzi ya infrared, ikiwa ni pamoja na mwili wa mwanadamu na Jua, ambayo kwa njia hii hupasha joto sayari yetu, na kutoa uhai kwa viumbe vyote vilivyomo. Joto tunalohisi kutoka kwa moto karibu na moto au mahali pa moto, heater au lami ya joto ni matokeo ya miale ya infrared.

Wigo mzima wa mionzi ya infrared kawaida hugawanywa katika safu kuu tatu, tofauti katika urefu wa wimbi:

  • Urefu wa wimbi fupi, na urefu wa wimbi λ = 0.74-2.5 µm;
  • Wimbi la kati, na urefu wa wimbi λ = 2.5-50 µm;
  • Urefu wa mawimbi, na urefu wa wimbi λ = 50-2000 µm.

Miale ya karibu au ya mawimbi mafupi ya infrared haina moto hata kidogo; kwa kweli, hata hatuisikii. Mawimbi haya hutumiwa, kwa mfano, katika udhibiti wa kijijini wa TV, mifumo ya automatisering, mifumo ya usalama, nk. Mzunguko wao ni wa juu, na ipasavyo nishati yao ni kubwa kuliko ile ya mionzi ya mbali (ndefu) ya infrared. Lakini sio kwa kiwango cha kuumiza mwili. Joto huanza kuundwa katikati ya urefu wa infrared, na tayari tunahisi nishati yao. Mionzi ya infrared pia inaitwa mionzi ya "joto", kwa sababu mionzi kutoka kwa vitu vyenye joto hugunduliwa na ngozi ya binadamu kama hisia ya joto. Katika kesi hiyo, urefu wa urefu unaotolewa na mwili hutegemea joto la joto: juu ya joto, mfupi wavelength na juu ya nguvu ya mionzi. Kwa mfano, chanzo kilicho na urefu wa mikroni 1.1 kinalingana na chuma kilichoyeyuka, na chanzo kilicho na urefu wa mikroni 3.4 kinalingana na chuma mwishoni mwa kukunja au kughushi.

Ya riba kwetu ni wigo wenye urefu wa microns 5-20, kwa kuwa ni katika aina hii kwamba zaidi ya 90% ya mionzi inayozalishwa na mifumo ya joto ya infrared hutokea, na kilele cha mionzi ya microns 10. Ni muhimu sana kwamba ni katika mzunguko huu kwamba mwili wa binadamu yenyewe hutoa mawimbi ya infrared ya microns 9.4. Kwa hivyo, mionzi yoyote kwa masafa fulani hugunduliwa na mwili wa mwanadamu kama inahusiana na ina faida na, zaidi ya hayo, athari ya uponyaji juu yake.

Kwa mfiduo kama huo wa mionzi ya infrared kwenye mwili, athari ya "kunyonya resonance" hufanyika, ambayo inaonyeshwa na ngozi ya mwili ya nishati ya nje. Matokeo yake, mtu anaweza kuona ongezeko la kiwango cha hemoglobin ya mtu, ongezeko la shughuli za enzymes na estrogens, na, kwa ujumla, kuchochea kwa shughuli muhimu ya mtu.

Athari za mionzi ya infrared kwenye uso wa mwili wa mwanadamu, kama tulivyokwisha sema, ni muhimu na, juu ya hayo, ya kupendeza. Kumbuka siku za kwanza za jua mwanzoni mwa spring, wakati baada ya majira ya baridi ya muda mrefu na ya mawingu jua hatimaye lilitoka! Unahisi jinsi inavyofunika eneo lenye mwanga la ngozi yako, uso, mitende. Sitaki tena kuvaa glavu na kofia, licha ya joto la chini ikilinganishwa na "starehe". Lakini mara tu wingu dogo linapoonekana, mara moja tunapata usumbufu unaoonekana kutoka kwa usumbufu wa hisia za kupendeza kama hizo. Huu ndio mionzi ambayo tulikosa wakati wote wa msimu wa baridi, wakati Jua halikuwepo kwa muda mrefu, na sisi, kwa hiari, tulifanya "chapisho letu la infrared".

Kama matokeo ya mfiduo wa mionzi ya infrared, unaweza kuona:

  • Kuongeza kasi ya kimetaboliki katika mwili;
  • Marejesho ya tishu za ngozi;
  • Kupunguza kasi ya mchakato wa kuzeeka;
  • Kuondoa mafuta ya ziada kutoka kwa mwili;
  • Kutolewa kwa nishati ya motor ya binadamu;
  • Kuongeza upinzani wa antimicrobial wa mwili;
  • Uanzishaji wa ukuaji wa mimea

na wengine wengi. Aidha, mionzi ya infrared hutumiwa katika physiotherapy kutibu magonjwa mengi, ikiwa ni pamoja na kansa, kwani inakuza upanuzi wa capillaries, huchochea mtiririko wa damu katika vyombo, inaboresha kinga na hutoa athari ya jumla ya matibabu.

Na hii haishangazi hata kidogo, kwa sababu mionzi hii imetolewa kwetu kwa asili kama njia ya kupitisha joto na maisha kwa viumbe vyote vilivyo hai vinavyohitaji joto na faraja hii, kupita nafasi tupu na hewa kama waamuzi.

UTANGULIZI

Kutokamilika kwa asili ya mtu mwenyewe, kulipwa na kubadilika kwa akili, mara kwa mara kusukuma mtu kutafuta. Tamaa ya kuruka kama ndege, kuogelea kama samaki, au, sema, kuona usiku kama paka, ilitimia kama maarifa na teknolojia inayohitajika ilipatikana. Utafiti wa kisayansi mara nyingi ulichochewa na mahitaji ya shughuli za kijeshi, na matokeo yaliamuliwa na kiwango cha kiteknolojia kilichopo.

Kupanua anuwai ya maono ili kuibua habari isiyoweza kufikiwa na macho ni moja wapo ya kazi ngumu zaidi, kwani inahitaji mafunzo mazito ya kisayansi na msingi muhimu wa kiufundi na kiuchumi. Matokeo ya kwanza ya mafanikio katika mwelekeo huu yalipatikana katika miaka ya 30 ya karne ya 20. Tatizo la uchunguzi katika hali ya chini ya mwanga limekuwa la dharura hasa wakati wa Vita Kuu ya Pili.

Kwa kawaida, jitihada zilizotumiwa katika mwelekeo huu zimesababisha maendeleo katika utafiti wa kisayansi, dawa, teknolojia ya mawasiliano na nyanja nyingine.

FIZIA YA Mionzi INFRARED

Mionzi ya infrared- mionzi ya sumakuumeme inayochukua eneo la spectral kati ya ncha nyekundu ya mwanga inayoonekana (yenye urefu wa wimbi (= m) na mionzi ya redio ya mawimbi mafupi (= m) Mionzi ya infrared iligunduliwa mwaka wa 1800 na mwanasayansi wa Kiingereza W. Herschel. Miaka 123 baada ya ugunduzi wa mionzi ya infrared, mwanafizikia wa Soviet A.A. Glagoleva-Arkadyeva alipata mawimbi ya redio yenye urefu wa takriban mikroni 80, i.e. iko katika safu ya mawimbi ya infrared. Hii ilithibitisha kuwa mwanga, miale ya infrared na mawimbi ya redio ni ya asili moja, yote haya. ni aina tu za mawimbi ya kawaida ya sumakuumeme.

Mionzi ya infrared pia inaitwa mionzi ya "joto", kwa kuwa miili yote, imara na kioevu, inapokanzwa kwa joto fulani hutoa nishati katika wigo wa infrared.

VYANZO VYA Mionzi ya IR

VYANZO KUU VYA IR REDI YA BAADHI YA VITU

Mionzi ya infrared kutoka kwa makombora ya balestiki na vitu vya nafasi

Mionzi ya infrared kutoka kwa ndege

Mionzi ya infrared kutoka kwa meli za uso

Mwenge wa kuandamana

injini, ambayo ni mkondo wa gesi zinazowaka zinazobeba chembe ngumu zilizosimamishwa za majivu na masizi ambazo huundwa wakati wa mwako wa mafuta ya roketi.

Mwili wa roketi.

Dunia, ambayo huakisi sehemu ya miale ya jua inayoangukia juu yake.

Dunia yenyewe.

Mionzi inaakisiwa kutoka kwa fremu ya anga ya ndege kutoka Jua, Dunia, Mwezi na vyanzo vingine.

Mionzi ya ndani ya mafuta ya bomba la ugani na pua ya injini ya turbojet au mabomba ya kutolea nje ya injini za pistoni.

Mionzi ya joto ya ndege ya kutolea nje ya gesi.

Mionzi ya ndani ya mafuta kutoka kwa ngozi ya ndege, inayotokana na joto la aerodynamic wakati wa kukimbia kwa kasi ya juu.

Kifuniko cha chimney.

Kutolea nje

shimo la chimney

MALI ZA MSINGI ZA Mionzi ya IR

1. Hupitia baadhi ya miili isiyo wazi, pia kupitia mvua,

theluji, theluji.

2. Hutoa athari za kemikali kwenye sahani za picha.

3. Hufyonzwa na dutu, huipa joto.

4. Husababisha athari ya ndani ya photoelectric katika germanium.

5. Asiyeonekana.

6. Uwezo wa kuingiliwa na matukio ya diffraction.

7. Imesajiliwa na njia za joto, photoelectric na

picha.

SIFA ZA Mionzi IR

Mwenyewe Inaakisi Kudhoofika Kimwili

vitu vya joto IR IR mionzi makala IR

mionzi ya mionzi katika anga asili ya mionzi

Sifa

Msingi dhana

Mionzi ya joto ya miili yenye joto

Dhana ya msingi ni mwili mweusi kabisa. Mwili mweusi kabisa ni mwili ambao huchukua matukio yote ya mionzi juu yake kwa urefu wowote wa mawimbi. Usambazaji wa nguvu ya mionzi ya mwili mweusi (Planck's s/n): mwangaza wa spectral wa mionzi kwenye halijoto T uko wapi, ni urefu wa mawimbi katika mikroni, C1 na C2 ni coefficients zisizobadilika: C1 = 1.19*W*µm*cm*sr,

C2=1.44*µm*deg. Upeo wa urefu wa wimbi (sheria ya Wien):, ambapo T ni joto kamili la mwili.

Uzito wa mionzi muhimu - sheria ya Stefan - Boltzmann:

Mionzi ya IR inayoonyeshwa na vitu

Upeo wa mionzi ya jua, ambayo huamua sehemu iliyoakisiwa, inalingana na urefu wa mawimbi fupi kuliko mikroni 0.75, na 98% ya jumla ya nishati ya mionzi ya jua huanguka katika eneo la spectral hadi microns 3. Urefu huu wa mawimbi mara nyingi hufikiriwa kuwa urefu wa mawimbi wa mpaka unaotenganisha vipengele vilivyoakisiwa (vya jua) na vya ndani vya mionzi ya IR kutoka kwa vitu. Kwa hiyo, inaweza kukubalika kuwa katika sehemu ya karibu ya wigo wa IR (hadi 3 μm), sehemu iliyoonyeshwa ni ya kuamua na usambazaji wa mionzi juu ya vitu inategemea usambazaji wa kutafakari na irradiance. Kwa sehemu ya mbali ya wigo wa IR, sababu ya kuamua ni mionzi ya vitu vyenyewe, na usambazaji wa gesi kwenye eneo lao inategemea usambazaji wa coefficients ya emissivity na joto.

Katika sehemu ya katikati ya wimbi la wigo wa IR, vigezo vyote vinne vinapaswa kuzingatiwa.

Kupunguza mionzi ya IR katika angahewa

Katika safu ya urefu wa IR kuna madirisha kadhaa ya uwazi na utegemezi wa maambukizi ya anga kwenye urefu wa wimbi una fomu ngumu sana. Kupunguza mionzi ya IR imedhamiriwa na bendi za kunyonya za mvuke wa maji na vifaa vya gesi, haswa kaboni dioksidi na ozoni, pamoja na matukio ya kutawanya mionzi. Tazama takwimu "Kunyonya kwa mionzi ya IR".

Vipengele vya kimwili vya mionzi ya asili ya IR

Mionzi ya IR ina vipengele viwili: mionzi yake ya joto na mionzi iliyojitokeza (iliyotawanyika) kutoka kwa Jua na vyanzo vingine vya nje. Katika safu ya urefu wa masafa mafupi kuliko mikroni 3, mionzi ya jua inayoakisiwa na kutawanyika hutawala. Katika safu hii ya mawimbi, kama sheria, mionzi ya asili ya mafuta ya asili inaweza kupuuzwa. Kinyume chake, katika safu ya urefu wa mawimbi zaidi ya 4 μm, mionzi ya asili ya joto ya asili hutawala na mionzi ya jua inayoakisiwa (iliyotawanyika) inaweza kupuuzwa. Urefu wa urefu wa mikroni 3-4 ni, kama ilivyokuwa, wa mpito. Katika safu hii kuna kiwango cha chini kinachotamkwa katika mwangaza wa miundo ya usuli.

KUNYONYWA KWA Mionzi ya IR

Wigo wa maambukizi ya angahewa katika eneo la karibu na la kati la infrared (1.2-40 μm) katika usawa wa bahari (curve ya chini katika grafu) na kwa urefu wa 4000 m (curve ya juu); katika safu ya submillimeter (microns 300-500) mionzi haifikii uso wa Dunia.

ATHARI KWA BINADAMU

Tangu nyakati za kale, watu wamejua vizuri nguvu ya manufaa ya joto au, kwa maneno ya kisayansi, mionzi ya infrared.

Katika wigo wa infrared kuna kanda yenye urefu wa mawimbi kutoka takriban mikroni 7 hadi 14 (kinachojulikana kama mawimbi marefu ya safu ya infrared), ambayo ina athari ya kipekee ya faida kwa mwili wa mwanadamu. Sehemu hii ya mionzi ya infrared inalingana na mionzi ya mwili wa mwanadamu yenyewe, na kiwango cha juu kwa urefu wa takriban 10 microns. Kwa hivyo, mwili wetu huona mionzi yoyote ya nje na urefu wa mawimbi kama "yetu". Chanzo maarufu zaidi cha asili cha mionzi ya infrared kwenye Dunia yetu ni Jua, na chanzo maarufu zaidi cha bandia cha miale ya muda mrefu ya infrared huko Rus 'ni jiko la Urusi, na kila mtu amepata athari zao za faida. Kupika na mawimbi ya infrared hufanya chakula kitamu sana, huhifadhi vitamini na madini, na haina uhusiano wowote na oveni za microwave.

Kwa kuathiri mwili wa mwanadamu katika sehemu ya mawimbi ya muda mrefu ya safu ya infrared, inawezekana kupata jambo linaloitwa "kunyonya resonance", ambayo nishati ya nje itafyonzwa kikamilifu na mwili. Kama matokeo ya athari hii, nishati inayowezekana ya seli ya mwili huongezeka, na maji yasiyofungwa huiacha, shughuli za miundo maalum ya seli huongezeka, kiwango cha immunoglobulins huongezeka, shughuli za enzymes na estrojeni huongezeka, na athari zingine za biochemical hufanyika. Hii inatumika kwa kila aina ya seli za mwili na damu.

SIFA ZA PICHA ZA VITU KATIKA MFUMO WA IR

Picha za infrared zina mgawanyo wa utofautishaji kati ya vitu vinavyojulikana ambavyo si vya kawaida kwa mwangalizi kutokana na usambazaji tofauti wa sifa za macho za nyuso za vitu katika safu ya IR ikilinganishwa na sehemu inayoonekana ya wigo. Mionzi ya IR hufanya iwezekane kugundua vitu katika picha za IR ambazo hazionekani kwenye picha za kawaida. Inawezekana kutambua maeneo ya miti na vichaka vilivyoharibiwa, na pia kufunua ushahidi wa matumizi ya mimea iliyokatwa hivi karibuni ili kuficha vitu. Maambukizi tofauti ya tani katika picha yalisababisha kuundwa kwa kinachojulikana risasi ya spectral mbalimbali, ambayo sehemu sawa ya ndege ya vitu wakati huo huo hupigwa picha katika maeneo tofauti ya wigo na kamera ya multi-spectral.

Kipengele kingine cha picha za IR, tabia ya ramani za joto, ni kwamba pamoja na mionzi iliyoonyeshwa, mionzi yao wenyewe pia inashiriki katika malezi yao, na katika baadhi ya matukio hii pekee. Mionzi ya ndani imedhamiriwa na kutoweka kwa nyuso za vitu na joto lao. Hii inafanya uwezekano wa kutambua nyuso zenye joto au maeneo yake kwenye ramani za joto ambazo hazitambuliki kabisa kwenye picha, na kutumia picha za joto kama chanzo cha habari kuhusu hali ya joto ya kitu.

Picha za IR hufanya iwezekane kupata habari kuhusu vitu ambavyo havipo tena wakati wa kupigwa risasi. Kwa mfano, juu ya uso wa tovuti ambapo ndege imesimama, picha yake ya joto huhifadhiwa kwa muda fulani, ambayo inaweza kurekodi kwenye picha ya IR.

Kipengele cha nne cha ramani za joto ni uwezo wa kusajili vitu kwa kutokuwepo kwa mionzi ya tukio na kutokuwepo kwa mabadiliko ya joto; tu kwa sababu ya tofauti katika uzalishaji wa nyuso zao. Mali hii inafanya uwezekano wa kuchunguza vitu katika giza kamili na katika hali ambapo tofauti za joto hutolewa kwa uhakika wa kutoonekana. Chini ya hali kama hizi, nyuso za chuma ambazo hazijapakwa rangi na moshi wa chini huonekana wazi dhidi ya msingi wa vitu visivyo vya metali ambavyo vinaonekana nyepesi ("giza"), ingawa joto lao ni sawa.

Kipengele kingine cha ramani za joto kinahusishwa na mabadiliko ya michakato ya joto inayotokea wakati wa mchana. Kutokana na tofauti ya asili ya kila siku ya joto, vitu vyote vilivyo kwenye uso wa dunia hushiriki katika mchakato wa kubadilishana joto unaofanyika kila mara. Aidha, hali ya joto ya kila mwili inategemea hali ya kubadilishana joto, mali ya kimwili ya mazingira, mali ya ndani ya kitu fulani (uwezo wa joto, conductivity ya mafuta), nk Kulingana na mambo haya, uwiano wa joto wa vitu vilivyo karibu. mabadiliko wakati wa mchana, hivyo ramani za joto zilizopatikana kwa nyakati tofauti hata kutoka kwa vitu sawa, hutofautiana kutoka kwa kila mmoja.

MATUMIZI YA Mionzi ya INFRARED

Katika karne ya ishirini na moja, kuanzishwa kwa mionzi ya infrared katika maisha yetu ilianza. Sasa inatumika katika tasnia na dawa, katika maisha ya kila siku na kilimo. Ni ya ulimwengu wote na inaweza kutumika kwa madhumuni anuwai. Inatumika katika uchunguzi wa uchunguzi, tiba ya mwili, na katika tasnia ya kukausha bidhaa zilizopakwa rangi, kuta za ujenzi, mbao na matunda. Pata picha za vitu vilivyo gizani, vifaa vya maono ya usiku (darubini ya usiku), na ukungu.

Vifaa vya maono ya usiku - historia ya vizazi

Kizazi cha sifuri

"Kioo cha turubai"

Mifumo ya elektroni tatu na mbili

    Photocathode

    Kafu

  1. Electrode inayolenga

kati ya 30s

Kituo cha Ufundi cha Philips, Uholanzi

Nje ya nchi - Zworykin, Farnsword, Morton na von Ardenne; katika USSR - G.A. Grinberg, A.A. Artimovich

Bomba hili la kuimarisha picha lilikuwa na glasi mbili zilizowekwa ndani ya kila mmoja, kwenye sehemu ya chini bapa ambayo photocathode na fosforasi ziliwekwa. Voltage ya juu inayotumika kwa tabaka hizi zilizoundwa

uwanja wa umeme ambao hutoa uhamisho wa moja kwa moja wa picha ya elektroniki kutoka kwa photocathode hadi skrini yenye fosforasi. Photocathode ya fedha-oksijeni-cesium, ambayo ilikuwa na usikivu wa chini, ingawa ilifanya kazi katika safu ya hadi mikroni 1.1, ilitumiwa kama safu ya picha katika "glasi ya Holst". Kwa kuongezea, photocathode hii ilikuwa na kiwango cha juu cha kelele, ambayo ilihitaji kupozwa hadi minus 40 °C ili kuiondoa.

Maendeleo katika optics ya elektroni yamefanya iwezekane kuchukua nafasi ya uhamishaji wa picha moja kwa moja kwa kuzingatia uga wa kielektroniki. Hasara kubwa zaidi ya mirija ya kuimarisha picha yenye uhamishaji wa picha ya kielektroniki ni kupungua kwa kasi kwa azimio kutoka katikati ya sehemu ya kutazama hadi kingo kutokana na kutolingana kwa picha ya kielektroniki ya curvilinear na photocathode bapa na skrini. Ili kutatua tatizo hili, walianza kufanywa spherical, ambayo kwa kiasi kikubwa ngumu muundo wa lenses kawaida iliyoundwa kwa ajili ya nyuso gorofa.

Kizazi cha kwanza

mirija ya kuimarisha picha ya hatua nyingi

USSR, M.M. Bootslov

na RCA, ITT (Marekani), Philips (Uholanzi)

Kulingana na sahani za fiber-optic (FOP), ambazo ni mfuko wa LED nyingi, lenses za plano-concave zilitengenezwa, ambazo ziliwekwa badala ya madirisha ya kuingilia na kutoka. Picha ya macho inayoonyeshwa kwenye uso tambarare wa VOP hupitishwa bila kuvuruga kwa upande wa concave, ambayo huhakikisha kuoanishwa kwa nyuso bapa za photocathode na skrini na uga wa kielektroniki uliojipinda. Kama matokeo ya matumizi ya VOP, azimio likawa sawa katika uwanja mzima wa maoni kama katikati.

Kizazi cha pili

Amplifier ya sekondari ya utoaji

Pseudo-binocular

1- photocathode

Sahani 3-microchannel

4 - skrini

Katika miaka ya 70

makampuni ya Marekani

kampuni "Praxitronic" (Ujerumani)

Kipengele hiki ni ungo na chaneli zilizowekwa mara kwa mara na kipenyo cha mikroni 10 na unene wa si zaidi ya 1 mm. Idadi ya vituo ni sawa na idadi ya vipengele vya picha na ni ya mpangilio wa 10 6 . Nyuso zote mbili za sahani ya microchannel (MCP) ni polished na metallized, na voltage ya mia kadhaa ya volts hutumiwa kati yao.

Kuingia kwenye chaneli, elektroni hupata migongano na ukuta na kugonga elektroni za pili. Katika uwanja wa umeme wa kuvuta, mchakato huu unarudiwa mara nyingi, kuruhusu faida ya NxlO kupatikana mara 4. Ili kupata njia za MCP, fiber ya macho ya utungaji tofauti wa kemikali hutumiwa.

Mirija ya kuimarisha picha yenye muundo wa MCP wa muundo wa pande mbili ilitengenezwa, ambayo ni, bila lenzi ya kielektroniki, aina ya kurudi kwa kiteknolojia kwa uhamishaji wa picha moja kwa moja, kama katika "glasi ya Holst". Mirija ya kuimarisha taswira ndogo iliyotokana ilifanya iwezekane kutengeneza miwanio ya kuona usiku (NVGs) ya mfumo wa bandia-binocular, ambapo picha kutoka kwa mirija ya kuimarisha picha moja imegawanywa katika vipande viwili vya macho kwa kutumia prism inayopasua boriti. Mzunguko wa picha hapa unafanywa katika lenzi za ziada za mini.

Kizazi cha tatu

mirija ya kuimarisha picha P + na SUPER II +

ilianza miaka ya 70 hadi leo

makampuni mengi ya Marekani

Maendeleo ya muda mrefu ya kisayansi na teknolojia tata ya utengenezaji, ambayo huamua gharama kubwa ya bomba la kuimarisha picha ya kizazi cha tatu, hulipwa na unyeti wa juu sana wa photocathode. Usikivu muhimu wa sampuli zingine hufikia 2000 mA/W, mavuno ya quantum (uwiano wa idadi ya elektroni zilizotolewa kwa idadi ya quanta na urefu wa wimbi katika eneo la tukio la unyeti mkubwa kwenye photocathode) huzidi 30%! Maisha ya huduma ya zilizopo za kuimarisha picha kama hizo ni karibu masaa 3,000, gharama ni kutoka $ 600 hadi $ 900, kulingana na muundo.

SIFA KUU ZA EOF

Vizazi vya viboreshaji vya picha

Aina ya cathode ya picha

Muhimu

usikivu,

Unyeti umewashwa

urefu wa mawimbi 830-850

Kupata,

Inapatikana

mbalimbali

kutambuliwa

takwimu za binadamu katika

hali ya mwanga wa asili wa usiku, m

"Kioo cha turubai"

kuhusu 1, IR kuja

tu chini ya mbalamwezi au IR illuminator

Super II+ au II++

Mionzi ya infrared ni mionzi ya sumakuumeme katika safu ya urefu wa mawimbi kutoka m nyumbani Mwili wowote (wenye gesi, kioevu, kiimara) wenye halijoto ya juu ya sufuri kabisa (-273°C) unaweza kuchukuliwa kuwa chanzo cha mionzi ya infrared (IR). Kichanganuzi cha kuona cha binadamu hakioni miale katika safu ya infrared. Kwa hivyo, vipengele vya kufichua spishi mahususi katika safu hii hupatikana kwa kutumia vifaa maalum (maono ya usiku, picha za joto) ambazo zina azimio mbaya zaidi kuliko jicho la mwanadamu. Kwa ujumla, vipengele vya kufunua vya kitu katika safu ya IR ni pamoja na yafuatayo: 1) sifa za kijiometri za kuonekana kwa kitu (sura, vipimo, maelezo ya uso); 2) joto la uso. Mionzi ya infrared ni salama kabisa kwa mwili wa binadamu, tofauti na X-rays, ultraviolet au microwave rays. Hakuna eneo ambalo njia ya asili ya uhamisho wa joto haitakuwa na manufaa. Baada ya yote, kila mtu anajua kwamba mwanadamu hawezi kuwa nadhifu kuliko asili; tunaweza tu kuiga.

BIBLIOGRAFIA

1. Kurbatov L.N. Muhtasari mfupi wa historia ya ukuzaji wa vifaa vya maono ya usiku kulingana na vibadilishaji vya macho vya elektroniki na viboreshaji vya picha // Suala. Ulinzi Mafundi. Seva 11. - 1994

2. Koshchavtsev N.F., Volkov V.G. Vifaa vya maono ya usiku // Toleo. Ulinzi Mafundi. Seva P. - 1993 - Toleo. 3 (138).

3. Lecomte J., mionzi ya infrared. M.: 2002. 410 p.

4. Menshakov Yu.K., M51 Ulinzi wa vitu na habari kutoka kwa njia za upelelezi wa kiufundi. M.: Kirusi. Jimbo Mfadhili wa kibinadamu. U-t, 2002. 399 p.

Mionzi ya infrared- mionzi ya sumakuumeme, inachukua eneo la spectral kati ya mwisho mwekundu wa mwanga unaoonekana (na wavelength λ = 0.74 μm na mzunguko wa 430 THz) na mionzi ya redio ya microwave (λ ~ 1-2 mm, frequency 300 GHz).

Aina nzima ya mionzi ya infrared kawaida imegawanywa katika maeneo matatu:

Makali ya urefu wa urefu wa safu hii wakati mwingine hutenganishwa katika safu tofauti ya mawimbi ya sumakuumeme - mionzi ya terahertz (mionzi ya submillimeter).

Mionzi ya infrared pia inaitwa "mionzi ya joto", kwani mionzi ya infrared kutoka kwa vitu vyenye joto hugunduliwa na ngozi ya binadamu kama hisia ya joto. Katika kesi hiyo, urefu wa urefu unaotolewa na mwili hutegemea joto la joto: juu ya joto, mfupi wavelength na juu ya nguvu ya mionzi. Wigo wa mionzi ya mwili mweusi kabisa katika halijoto ya chini (hadi elfu kadhaa ya Kelvin) iko katika safu hii. Mionzi ya infrared hutolewa na atomi au ioni za msisimko.

Encyclopedic YouTube

    1 / 3

    ✪ 36 Mionzi ya infrared na ultraviolet Mizani ya wimbi la umeme

    ✪ Majaribio ya fizikia. Tafakari ya infrared

    ✪ Kupokanzwa kwa umeme (inapokanzwa kwa infrared). Ni mfumo gani wa joto wa kuchagua?

    Manukuu

Historia ya uvumbuzi na sifa za jumla

Mionzi ya infrared iligunduliwa mwaka wa 1800 na mtaalamu wa nyota wa Kiingereza W. Herschel. Wakati akisoma Jua, Herschel alikuwa akitafuta njia ya kupunguza joto la chombo ambacho uchunguzi ulifanywa. Akitumia vipimajoto ili kubaini athari za sehemu mbalimbali za wigo unaoonekana, Herschel aligundua kwamba “kiwango cha juu cha joto” kinatokana na rangi nyekundu iliyojaa na, ikiwezekana, “zaidi ya mwonekano unaoonekana.” Utafiti huu ulionyesha mwanzo wa utafiti wa mionzi ya infrared.

Hapo awali, vyanzo vya maabara vya mionzi ya infrared vilikuwa miili ya moto pekee au kutokwa kwa umeme katika gesi. Siku hizi, vyanzo vya kisasa vya mionzi ya infrared yenye masafa ya kurekebishwa au ya kudumu yameundwa kwa msingi wa hali dhabiti na leza za gesi za Masi. Ili kurekodi mionzi katika eneo la karibu la infrared (hadi ~ 1.3 μm), sahani maalum za picha hutumiwa. Vigunduzi vya umeme vya picha na viboreshaji picha vina anuwai ya unyeti zaidi (hadi takriban mikroni 25). Mionzi katika eneo la mbali la infrared imeandikwa na bolometers - detectors ambazo ni nyeti kwa inapokanzwa na mionzi ya infrared.

Vifaa vya IR hutumiwa sana katika teknolojia ya kijeshi (kwa mfano, kwa uongozi wa kombora) na teknolojia ya kiraia (kwa mfano, katika mifumo ya mawasiliano ya fiber-optic). Vipimo vya IR hutumia lenzi na prismu au viunzi na vioo kama vipengee vya macho. Ili kuondokana na ngozi ya mionzi katika hewa, spectrometers kwa eneo la mbali-IR hutengenezwa kwa toleo la utupu.

Kwa kuwa spectra ya infrared inahusishwa na harakati za mzunguko na vibrational katika molekuli, pamoja na mabadiliko ya elektroniki katika atomi na molekuli, spectroscopy IR inaruhusu mtu kupata taarifa muhimu kuhusu muundo wa atomi na molekuli, pamoja na muundo wa bendi ya fuwele.

Masafa ya mionzi ya infrared

Vifaa kwa kawaida hutoa mionzi ya infrared katika wigo mzima wa urefu wa mawimbi, lakini wakati mwingine eneo lenye kikomo la masafa ndilo linalovutia kwa sababu vitambuzi kwa kawaida hukusanya mionzi ndani ya kipimo data fulani. Kwa hivyo, safu ya infrared mara nyingi hugawanywa katika bendi ndogo.

Mpango wa kawaida wa mgawanyiko

Mara nyingi, mgawanyiko katika safu ndogo hufanywa kama ifuatavyo:

Ufupisho Urefu wa mawimbi Nishati ya Photon Tabia
Karibu na infrared, NIR Mikroni 0.75-1.4 0.9-1.7 eV Karibu na IR, iliyozuiliwa upande mmoja na mwanga unaoonekana, kwa upande mwingine na uwazi wa maji, ambao huharibika kwa kiasi kikubwa katika 1.45 µm. Taa za infrared na leza zilizoenea za mifumo ya mawasiliano ya nyuzi na angani hufanya kazi katika safu hii. Kamera za video na vifaa vya kuona usiku kulingana na mirija ya kuimarisha picha pia ni nyeti katika safu hii.
Infrared ya urefu mfupi wa mawimbi, SWIR Mikroni 1.4-3 0.4-0.9 eV Kunyonya kwa mionzi ya umeme kwa maji huongezeka sana kwa 1450 nm. Kiwango cha 1530-1560 nm kinatawala katika eneo la mawasiliano ya umbali mrefu.
Infrared ya urefu wa kati, MWIR 3-8 microns 150-400 meV Katika safu hii, miili yenye joto hadi digrii mia kadhaa huanza kutoa. Katika safu hii, vichwa vya joto vya mifumo ya ulinzi wa hewa na picha za kiufundi za joto ni nyeti.
Infrared ya urefu wa mawimbi ya muda mrefu, LWIR 8-15 microns 80-150 meV Katika safu hii, miili iliyo na halijoto karibu na nyuzi joto sifuri huanza kumeremeta. Picha za joto kwa vifaa vya kuona usiku ni nyeti katika safu hii.
Infrared ya mbali, FIR 15 - 1000 µm 1.2-80 meV

Mpango wa CIE

Tume ya Kimataifa ya Mwangaza Tume ya Kimataifa juu Kuangazia ) inapendekeza kugawanya mionzi ya infrared katika vikundi vitatu vifuatavyo:

  • IR-A: 700 nm - 1400 nm (0.7 µm - 1.4 µm)
  • IR-B: 1400 nm – 3000 nm (1.4 µm – 3 µm)
  • IR-C: 3000 nm - 1 mm (3 µm - 1000 µm)

Mchoro wa ISO 20473

Mionzi ya joto

Mionzi ya joto au mionzi ni uhamisho wa nishati kutoka kwa mwili mmoja hadi mwingine kwa namna ya mawimbi ya umeme yanayotolewa na miili kutokana na nishati yao ya ndani. Mionzi ya joto huanguka hasa katika eneo la infrared la wigo kutoka mikroni 0.74 hadi mikroni 1000. Kipengele tofauti cha kubadilishana joto la joto ni kwamba inaweza kufanyika kati ya miili iko si tu katika kati yoyote, lakini pia katika utupu. Mfano wa mionzi ya joto ni mwanga kutoka kwa taa ya incandescent. Nguvu ya mionzi ya joto ya kitu ambacho kinakidhi vigezo vya mwili mweusi kabisa inaelezewa na sheria ya Stefan-Boltzmann. Uhusiano kati ya uwezo wa kufyonza na wa kunyonya wa miili unaelezewa na sheria ya mionzi ya Kirchhoff. Mionzi ya joto ni mojawapo ya aina tatu za msingi za uhamisho wa nishati ya joto (pamoja na conductivity ya joto na convection). Mionzi ya usawa ni mionzi ya joto ambayo iko katika usawa wa thermodynamic na maada.

Maombi

Kifaa cha maono ya usiku

Kuna njia kadhaa za kuibua picha isiyoonekana ya infrared:

  • Kamera za video za semicondukta za kisasa ni nyeti katika infrared iliyo karibu. Ili kuepuka makosa ya utoaji wa rangi, kamera za kawaida za video za kaya zina vifaa vya chujio maalum ambacho hukata picha ya IR. Kamera za mifumo ya usalama, kama sheria, hazina kichungi kama hicho. Hata hivyo, katika giza hakuna vyanzo vya asili vya mwanga wa karibu wa infrared, hivyo bila mwanga wa bandia (kwa mfano, LED za infrared), kamera hizo hazitaonyesha chochote.
  • Kigeuzi cha elektroni-macho ni kifaa cha utupu cha picha ya kielektroniki kinachokuza mwanga katika wigo unaoonekana na karibu na IR. Ina unyeti wa juu na ina uwezo wa kutoa picha katika hali ya chini sana ya mwanga. Kihistoria ni vifaa vya kwanza vya maono ya usiku na bado vinatumiwa sana leo katika vifaa vya bei nafuu vya maono ya usiku. Kwa kuwa wanafanya kazi karibu na IR pekee, wao, kama kamera za video za semiconductor, zinahitaji mwanga.
  • Bolometer - sensor ya joto. Bolomita za mifumo ya kiufundi ya maono na vifaa vya maono ya usiku ni nyeti katika safu ya urefu wa mikroni 3..14 (katikati ya IR), ambayo inalingana na mionzi kutoka kwa miili yenye joto kutoka digrii 500 hadi -50 Celsius. Kwa hivyo, vifaa vya bolometri hazihitaji taa za nje, kusajili mionzi ya vitu wenyewe na kuunda picha ya tofauti ya joto.

Thermography

Thermography ya infrared, picha ya joto au video ya joto ni mbinu ya kisayansi ya kupata thermogram - picha katika mionzi ya infrared inayoonyesha muundo wa usambazaji wa maeneo ya joto. Kamera za hali ya hewa au vielelezo vya joto hutambua mionzi katika safu ya infrared ya wigo wa sumakuumeme (takriban nanomita 900-14000 au 0.9-14 µm) na kutumia mionzi hii kuunda picha zinazosaidia kutambua maeneo yenye joto kupita kiasi au baridi kidogo. Kwa kuwa mionzi ya infrared hutolewa na vitu vyote vilivyo na joto, kulingana na formula ya Planck ya mionzi ya mwili mweusi, thermography inaruhusu mtu "kuona" mazingira na au bila mwanga unaoonekana. Kiasi cha mionzi inayotolewa na kitu huongezeka joto lake linapoongezeka, hivyo thermography hutuwezesha kuona tofauti za joto. Tunapoangalia kupitia kipiga picha cha joto, vitu vyenye joto huonekana vizuri zaidi kuliko vile vilivyopozwa kwa halijoto iliyoko; watu na wanyama wenye damu ya joto huonekana kwa urahisi zaidi katika mazingira, mchana na usiku. Matokeo yake, maendeleo ya matumizi ya thermografia yanaweza kuhusishwa na huduma za kijeshi na usalama.

Nyumba ya infrared

Infrared homing head - kichwa cha sauti kinachofanya kazi kwa kanuni ya kunasa mawimbi ya infrared yanayotolewa na shabaha inayonaswa. Ni kifaa cha kielektroniki cha macho kilichoundwa ili kutambua lengo dhidi ya mandharinyuma na kutoa mawimbi ya kufunga kifaa kinacholenga kiotomatiki (ADU), na pia kupima na kutoa mstari wa kuona kasi ya angular kwa majaribio otomatiki.

Hita ya infrared

Uhamisho wa data

Kuenea kwa LED za infrared, lasers na photodiodes imefanya iwezekanavyo kuunda njia ya macho ya wireless ya maambukizi ya data kulingana nao. Katika teknolojia ya kompyuta, kwa kawaida hutumiwa kuunganisha kompyuta na vifaa vya pembeni (kiolesura cha IrDA) Tofauti na chaneli ya redio, chaneli ya infrared haisikii kuingiliwa kwa sumakuumeme, na hii inaruhusu itumike katika mazingira ya viwanda. Hasara za kituo cha infrared ni pamoja na haja ya madirisha ya macho kwenye vifaa, mwelekeo sahihi wa jamaa wa vifaa, kasi ya chini ya maambukizi (kawaida haizidi 5-10 Mbit / s, lakini wakati wa kutumia lasers ya infrared, kasi kubwa zaidi inawezekana). Kwa kuongeza, usiri wa uhamisho wa habari hauhakikishwa. Chini ya hali ya mwonekano wa moja kwa moja, chaneli ya infrared inaweza kutoa mawasiliano kwa umbali wa kilomita kadhaa, lakini ni rahisi zaidi kwa kuunganisha kompyuta ziko kwenye chumba kimoja, ambapo tafakari kutoka kwa kuta za chumba hutoa mawasiliano thabiti na ya kuaminika. Aina ya asili ya topolojia hapa ni "basi" (yaani, ishara iliyopitishwa inapokelewa wakati huo huo na wanachama wote). Chaneli ya infrared haikuweza kuenea; ilibadilishwa na idhaa ya redio.

Mionzi ya joto pia hutumiwa kupokea ishara za onyo.

Udhibiti wa mbali

Diode za infrared na photodiodes hutumiwa sana katika udhibiti wa kijijini, mifumo ya automatisering, mifumo ya usalama, baadhi ya simu za mkononi (bandari ya infrared), nk Mionzi ya infrared haisumbui tahadhari ya binadamu kutokana na kutoonekana kwao.

Inashangaza, mionzi ya infrared ya udhibiti wa kijijini wa kaya hurekodi kwa urahisi kwa kutumia kamera ya digital.

Dawa

Matumizi ya kawaida ya mionzi ya infrared katika dawa hupatikana katika sensorer mbalimbali za mtiririko wa damu (PPGs).

Kiwango cha moyo kinachotumika sana (HR - Kiwango cha Moyo) na mita za ujazo wa oksijeni kwenye damu (Sp02) hutumia kijani kibichi (kwa mapigo ya moyo) na taa nyekundu na infrared (kwa SpO2).

Mionzi ya laser ya infrared hutumiwa katika mbinu ya DLS (Digital Light Scattering) ili kubainisha mapigo ya moyo na sifa za mtiririko wa damu.

Mionzi ya infrared hutumiwa katika physiotherapy.

Madhara ya mionzi ya mawimbi ya muda mrefu ya infrared:

  • Kichocheo na uboreshaji wa mzunguko wa damu Inapofunuliwa na mionzi ya muda mrefu ya infrared kwenye ngozi, vipokezi vya ngozi huwashwa na, kwa sababu ya athari ya hypothalamus, misuli laini ya mishipa ya damu hupumzika, kama matokeo ya ambayo vyombo hupanuka. .
  • Kuboresha michakato ya metabolic. Inapofunuliwa na joto, mionzi ya infrared huchochea shughuli katika kiwango cha seli, kuboresha michakato ya neuroregulation na kimetaboliki.

Kufunga chakula

Mionzi ya infrared hutumika kusafisha bidhaa za chakula kwa disinfection.

Sekta ya chakula

Kipengele maalum cha utumiaji wa mionzi ya IR katika tasnia ya chakula ni uwezekano wa kupenya kwa wimbi la umeme kwenye bidhaa za capillary-porous kama nafaka, nafaka, unga, nk kwa kina cha hadi 7 mm. Thamani hii inategemea asili ya uso, muundo, mali ya nyenzo na sifa za mzunguko wa mionzi. Wimbi la umeme la masafa fulani ya masafa hayana mafuta tu, bali pia athari ya kibaolojia kwenye bidhaa, na kusaidia kuharakisha mabadiliko ya biochemical katika polima za kibaolojia.

Kila siku mtu anakabiliwa na mionzi ya infrared na chanzo chake cha asili ni jua. Vipengele vya incandescent na vifaa mbalimbali vya kupokanzwa umeme vinaainishwa kama derivatives isiyo ya asili. Mionzi hii hutumiwa katika mifumo ya joto, taa za infrared, vifaa vya kupokanzwa, vidhibiti vya mbali vya TV, na vifaa vya matibabu. Kwa hiyo, daima ni muhimu kujua faida na madhara ya mionzi ya infrared kwa wanadamu.

Mionzi ya infrared: ni nini?

Mnamo 1800, mwanafizikia wa Kiingereza aligundua joto la infrared kwa kugawanya mwanga wa jua kwenye wigo kwa kutumia prism.. William Herschel alitumia kipimajoto kwa kila rangi hadi alipoona ongezeko la joto huku rangi ikibadilika kutoka urujuani hadi nyekundu. Kwa hivyo, eneo la kuhisi joto lilifunguliwa, lakini halionekani kwa macho ya mwanadamu. Mionzi inatofautishwa na vigezo viwili kuu: frequency (kiwango) na urefu wa boriti. Wakati huo huo, urefu wa wimbi umegawanywa katika aina tatu: karibu (kutoka 0.75 hadi 1.5 microns), kati (kutoka 1.5 hadi 5.6 microns), mbali (kutoka 5.6 hadi 100 microns).

Ni nishati ya mawimbi ya muda mrefu ambayo ina mali nzuri, inayolingana na mionzi ya asili ya mwili wa mwanadamu na urefu mrefu zaidi wa mikroni 9.6. Kwa hiyo, mwili huona kila ushawishi wa nje kama "asili". Mfano bora wa mionzi ya infrared ni joto la Jua. Boriti kama hiyo ina tofauti kwamba inapokanzwa kitu, na sio nafasi inayoizunguka. Mionzi ya infrared ni chaguo la usambazaji wa joto.

Faida za mionzi ya infrared

Vifaa vinavyotumia mionzi ya joto ya muda mrefu huathiri mwili wa binadamu kwa njia mbili tofauti. Njia ya kwanza ina mali ya kuimarisha, kuongeza kazi za kinga na kuzuia kuzeeka mapema. Aina hii inakuwezesha kukabiliana na magonjwa mbalimbali, kuongeza ulinzi wa asili wa mwili dhidi ya magonjwa. Ni aina ya matibabu ambayo inategemea afya na inafaa kutumika nyumbani na katika mazingira ya matibabu.

Aina ya pili ya ushawishi wa mionzi ya infrared ni matibabu ya moja kwa moja ya magonjwa na magonjwa ya jumla. Kila siku mtu anakabiliwa na matatizo yanayohusiana na afya. Kwa hiyo, emitters ndefu wana mali ya matibabu. Taasisi nyingi za matibabu nchini Marekani, Kanada, Japan, nchi za CIS na Ulaya hutumia mionzi hiyo. Mawimbi yana uwezo wa kupenya kwa undani ndani ya mwili, joto juu ya viungo vya ndani na mfumo wa mifupa. Athari hizi husaidia kuboresha mzunguko wa damu na kuongeza kasi ya mtiririko wa maji mwilini.

Kuongezeka kwa mzunguko wa damu kuna athari ya manufaa kwa kimetaboliki ya binadamu, tishu zimejaa oksijeni, na mfumo wa misuli hupokea lishe. Magonjwa mengi yanaweza kuondolewa kwa mfiduo wa mara kwa mara wa mionzi ambayo hupenya ndani ya mwili wa mwanadamu. Urefu huu wa wimbi utaondoa magonjwa kama vile:

  • shinikizo la juu au la chini la damu;
  • maumivu nyuma;
  • uzito kupita kiasi, fetma;
  • magonjwa ya mfumo wa moyo na mishipa;
  • unyogovu, dhiki;
  • usumbufu katika njia ya utumbo;
  • arthritis, rheumatism, neuralgia;
  • arthrosis, kuvimba kwa viungo, kukamata;
  • malaise, udhaifu, uchovu;
  • bronchitis, pumu, pneumonia;
  • shida ya kulala, kukosa usingizi;
  • maumivu ya misuli na lumbar;
  • matatizo na utoaji wa damu, mzunguko wa damu;
  • magonjwa ya otorhinolaryngological bila amana za purulent;
  • magonjwa ya ngozi, kuchoma, cellulite;
  • kushindwa kwa figo;
  • homa na magonjwa ya virusi;
  • kupungua kwa kazi ya kinga ya mwili;
  • ulevi;
  • cystitis ya papo hapo na prostatitis;
  • cholecystitis bila malezi ya mawe, gastroduodenitis.

Athari nzuri ya mionzi inategemea ukweli kwamba wakati wimbi linapiga ngozi, hufanya kazi kwenye mwisho wa mishipa na hisia ya joto hutokea. Zaidi ya 90% ya mionzi huharibiwa na unyevu ulio kwenye safu ya juu ya ngozi; haisababishi chochote zaidi ya kuongezeka kwa joto la mwili. Wigo wa mfiduo, ambao urefu wake ni mikroni 9.6, ni salama kabisa kwa wanadamu.

Hadithi kutoka kwa wasomaji wetu

Vladimir
Umri wa miaka 61

Mionzi huchochea mzunguko wa damu, normalizing shinikizo la damu na michakato ya metabolic. Kwa kusambaza tishu za ubongo na oksijeni, hatari ya kizunguzungu hupunguzwa na kumbukumbu inaboreshwa. Mionzi ya infrared inaweza kuondoa chumvi za metali nzito, cholesterol na sumu. Wakati wa matibabu, kinga ya mgonjwa huongezeka, viwango vya homoni vinarekebishwa na usawa wa maji-chumvi hurejeshwa. Mawimbi hupunguza athari za kemikali mbalimbali za sumu, kuwa na mali ya kupinga uchochezi, na kukandamiza uundaji wa fungi, ikiwa ni pamoja na mold.

Maombi ya mionzi ya infrared

Nishati ya infrared hutumiwa katika nyanja mbalimbali, na kuathiri vyema wanadamu:

  1. Thermography. Kutumia mionzi ya infrared, joto la vitu vilivyo mbali huamua. Mawimbi ya joto hutumiwa hasa katika matumizi ya kijeshi na viwanda. Vitu vya kupokanzwa vilivyo na kifaa kama hicho vinaweza kuonekana bila taa.
  2. Inapokanzwa. Mionzi ya infrared huchangia kuongezeka kwa joto, kuwa na athari ya manufaa kwa afya ya binadamu. Mbali na kuwa sauna za infrared muhimu, hutumiwa kwa kulehemu, kuchuja vitu vya plastiki, na kuponya nyuso katika uwanja wa viwanda na matibabu.
  3. Kufuatilia. Njia hii ya kutumia nishati ya joto ni kuongoza makombora kwa urahisi. Vipengele hivi vinavyoruka vina utaratibu ndani yao unaoitwa "mtafuta joto." Magari, ndege na magari mengine, pamoja na watu, hutoa joto ili kusaidia roketi kupata mwelekeo sahihi wa kuruka.
  4. Hali ya hewa. Mionzi husaidia satelaiti kuamua umbali ambao mawingu iko, huamua hali ya joto na aina yao. Mawingu ya joto yanaonyeshwa kwa kijivu, na mawingu ya baridi yanaonyeshwa kwa nyeupe. Data inasomwa bila kuingiliwa mchana na usiku. Ndege ya moto ya Dunia itaonyeshwa kwa kijivu au nyeusi.
  5. Astronomia. Wanaastronomia wana vifaa vya kipekee - darubini za infrared, ambazo huwawezesha kuchunguza vitu mbalimbali angani. Shukrani kwao, wanasayansi wanaweza kupata protostar kabla ya kuanza kutoa mwanga unaoonekana kwa jicho la mwanadamu. Darubini kama hiyo itatambua kwa urahisi vitu baridi, lakini sayari haziwezi kuonekana kwenye wigo wa infrared unaotazamwa kwa sababu ya mwanga wa kuzima kutoka kwa nyota. Kifaa hicho pia hutumiwa kuchunguza viini vya galactic ambavyo vimefichwa na gesi na vumbi.
  6. Sanaa. Reflectograms, ambayo hufanya kazi kwa misingi ya mionzi ya infrared, husaidia wataalamu katika uwanja huu kuchunguza kwa undani zaidi tabaka za chini za kitu au michoro za msanii. Njia hii inakuwezesha kulinganisha michoro za kuchora na sehemu yake inayoonekana ili kuamua uhalisi wa uchoraji na ikiwa ilirejeshwa. Hapo awali, kifaa kilibadilishwa kwa kusoma hati za zamani zilizoandikwa na kutengeneza wino.

Hizi ni njia za msingi tu za kutumia nishati ya joto katika sayansi, lakini vifaa vipya vinavyofanya kazi kwa msingi wake vinaonekana kila mwaka.

Madhara kutoka kwa mionzi ya infrared

Mwanga wa infrared sio tu huleta athari nzuri kwa mwili wa binadamu, ni muhimu kukumbuka madhara ambayo inaweza kusababisha ikiwa inatumiwa vibaya na kuwa hatari kwa wengine. Ni safu za IR zilizo na urefu mfupi wa wimbi ambazo huathiri vibaya. Athari mbaya ya mionzi ya infrared kwenye mwili wa binadamu inajidhihirisha kwa namna ya kuvimba kwa tabaka za chini za ngozi, capillaries zilizopanuliwa na kupiga.

Matumizi ya mionzi ya infrared inapaswa kuachwa mara moja ikiwa kuna magonjwa na dalili zifuatazo:

  • magonjwa ya mfumo wa mzunguko, kutokwa na damu;
  • fomu ya muda mrefu au ya papo hapo ya michakato ya purulent;
  • ujauzito na kunyonyesha;
  • tumors mbaya;
  • kushindwa kwa moyo na mapafu;
  • kuvimba kwa papo hapo;
  • kifafa;
  • Kwa mfiduo wa muda mrefu wa mionzi ya infrared, hatari ya kupata picha ya picha, cataracts na magonjwa mengine ya jicho huongezeka.

Mfiduo mkali kwa mionzi ya infrared husababisha uwekundu wa ngozi na kuchoma. Wafanyakazi katika sekta ya metallurgiska wakati mwingine huendeleza kiharusi cha joto na ugonjwa wa ngozi. Umbali mfupi wa mtumiaji kutoka kwa kipengele cha kupokanzwa, wakati mdogo anapaswa kutumia karibu na kifaa. Kuongezeka kwa joto kwa tishu za ubongo kwa digrii moja na kiharusi cha joto huambatana na dalili kama vile kichefuchefu, kizunguzungu, tachycardia, na macho kuwa na giza. Wakati joto linapoongezeka kwa digrii mbili au zaidi, kuna hatari ya kupata ugonjwa wa meningitis.

Ikiwa kiharusi cha joto hutokea chini ya ushawishi wa mionzi ya infrared, unapaswa kumweka mara moja mhasiriwa kwenye chumba cha baridi na uondoe nguo zote zinazozuia au kuzuia harakati. Bandeji zilizowekwa kwenye maji baridi au mifuko ya barafu huwekwa kwenye kifua, shingo, groin, paji la uso, mgongo na kwapa.

Ikiwa huna mfuko wa barafu, unaweza kutumia kitambaa au kitu chochote cha nguo kwa kusudi hili. Compresses hufanywa tu na maji baridi sana, mara kwa mara hunyunyiza bandeji ndani yake.

Ikiwezekana, mtu huyo amefungwa kabisa kwenye karatasi ya baridi. Zaidi ya hayo, unaweza kupiga mkondo wa hewa baridi kwa mgonjwa kwa kutumia shabiki. Kunywa maji mengi ya baridi itasaidia kupunguza hali ya mwathirika. Katika hali mbaya ya mfiduo, ni muhimu kupigia ambulensi na kufanya kupumua kwa bandia.

Jinsi ya kuzuia athari mbaya za mawimbi ya IR

Ili kujikinga na athari mbaya za mawimbi ya joto, lazima ufuate sheria kadhaa:

  1. Ikiwa kazi inahusiana moja kwa moja na hita za joto la juu, basi Matumizi ya mavazi ya kinga yanahitajika ili kulinda mwili na macho.
  2. Hita za ndani na vipengele vya kupokanzwa vilivyo wazi hutumiwa kwa tahadhari kali. Haupaswi kuwa karibu nao na ni bora kupunguza muda wa ushawishi wao kwa kiwango cha chini.
  3. Jengo linapaswa kuwa na vifaa ambavyo vina athari ndogo kwa watu na afya zao.
  4. Usikae kwenye jua kwa muda mrefu. Ikiwa hii haiwezi kubadilishwa, basi unahitaji daima kuvaa kofia na nguo ambazo hufunika maeneo ya wazi ya mwili. Hii inatumika hasa kwa watoto, ambao hawawezi daima kuchunguza ongezeko la joto la mwili.

Kwa kufuata sheria hizi, mtu ataweza kujilinda kutokana na matokeo mabaya ya ushawishi mkubwa wa joto. Mionzi ya infrared inaweza kusababisha madhara na manufaa inapotumiwa kwa njia fulani.

Mbinu za matibabu

Tiba ya infrared imegawanywa katika aina mbili: ya ndani na ya jumla. Katika aina ya kwanza, kuna athari za mitaa kwenye eneo fulani, na kwa matibabu ya jumla, mawimbi hutendea mwili mzima wa binadamu. Utaratibu unafanywa mara mbili kwa siku kwa dakika 15-30. Kozi ya matibabu ni kutoka vikao 5 hadi 20. Ni muhimu kuvaa vifaa vya kinga wakati wa kuwasha. Vifuniko vya kadibodi au glasi maalum hutumiwa kwa macho. Baada ya utaratibu, uwekundu na mipaka isiyo wazi huonekana kwenye ngozi, ambayo hupotea baada ya saa moja baada ya kufichuliwa na mionzi. Mionzi ya infrared inathaminiwa sana katika dawa.

Kiwango cha juu cha mionzi kinaweza kusababisha madhara kwa afya, kwa hivyo lazima ufuate vikwazo vyote.

Nishati ya joto huambatana na mtu kila siku katika maisha ya kila siku. Mionzi ya infrared huleta faida tu, bali pia hudhuru. Kwa hiyo, ni muhimu kutibu mwanga wa infrared kwa tahadhari. Vifaa vinavyotoa mawimbi haya lazima vitumike kwa usalama. Watu wengi hawajui ikiwa mfiduo wa joto ni hatari, lakini kwa matumizi sahihi ya vifaa, inawezekana kuboresha afya ya mtu na kuondoa magonjwa fulani.