Інфрачервоне випромінювання- електромагнітне випромінювання, що займає спектральну область між червоним кінцем видимого світла (з довжиною хвилі λ = 0,74 мкм і частотою 430 ТГц) і мікрохвильовим радіовипромінюванням (λ ~ 1-2 мм, частота 300 ГГц).

Весь діапазон інфрачервоного випромінювання умовно поділяють на три області:

Довгохвильову околицю цього діапазону іноді виділяють в окремий діапазон електромагнітних хвиль - терагерцеве випромінювання (субміліметрове випромінювання).

Інфрачервоне випромінювання також називають «тепловим випромінюванням», оскільки інфрачервоне випромінювання від нагрітих предметів сприймається шкірою людини як відчуття тепла. При цьому довжини хвиль, що випромінюються тілом, залежать від температури нагрівання: чим вища температура, тим коротша довжина хвилі і вища інтенсивність випромінювання. Спектр випромінювання абсолютно "чорного" тіла при відносно невисоких (до декількох тисяч Кельвінів) температурах лежить в основному саме в цьому діапазоні. Інфрачервоне випромінювання випромінюють збуджені атоми чи іони.

Енциклопедичний YouTube

1 / 3

✪ 36 Інфрачервоне та ультрафіолетове випромінювання Шкала електромагнітних хвиль

✪ Досліди з фізики. Відображення інфрачервоного випромінювання

✪ Електроопалення (інфрачервоне опалення). Яку систему опалення вибрати?

Субтитри

Історія відкриття та загальна характеристика

Інфрачервоне випромінювання було відкрито в 1800 році англійським астрономом У. Гершелем . Займаючись дослідженням Сонця, Гершель шукав спосіб зменшення нагріву інструменту, з допомогою якого велися спостереження. Визначаючи за допомогою термометрів дії різних ділянок видимого спектру, Гершель виявив, що "максимум тепла" лежить за насиченим червоним кольором і, можливо, за видимим заломленням. Це дослідження започаткувало вивчення інфрачервоного випромінювання.

Раніше лабораторними джерелами інфрачервоного випромінювання служили виключно розжарені тіла чи електричні розряди у газах. Зараз на основі твердотільних та молекулярних газових лазерів створено сучасні джерела інфрачервоного випромінювання з регульованою чи фіксованою частотою. Для реєстрації випромінювання у ближній інфрачервоній області (до ~1,3 мкм) використовуються спеціальні фотопластинки. Більш широким діапазоном чутливості (приблизно до 25 мкм) мають фотоелектричні детектори та фоторезистори. Випромінювання в дальній ІЧ-області реєструється болометрами - детекторами, чутливими до нагрівання інфрачервоним випромінюванням.

ІЧ-апаратура знаходить широке застосування як у військовій техніці (наприклад, для наведення ракет), так і цивільної (наприклад, у волоконно-оптичних системах зв'язку). Як оптичні елементи в ІЧ-спектрометрах використовуються або лінзи та призми, або дифракційні грати та дзеркала. Щоб виключити поглинання випромінювання повітря, спектрометри для дальньої ІЧ-області виготовляються у вакуумному варіанті .

Оскільки інфрачервоні спектри пов'язані з обертальними та коливальними рухами в молекулі, а також з електронними переходами в атомах та молекулах, ІЧ-спектроскопія дозволяє отримувати важливі відомості про будову атомів та молекул, а також про зонну структуру кристалів.

Діапазони інфрачервоного випромінювання

Об'єкти зазвичай випромінюють інфрачервоне випромінювання у всьому спектрі довжин хвиль, але іноді лише обмежена область спектра становить інтерес, оскільки датчики зазвичай збирають випромінювання тільки в межах певної смуги пропускання. Таким чином, інфрачервоний діапазон часто поділяється на дрібніші діапазони.

Звичайна схема поділу

Найчастіше поділ на дрібніші діапазони проводиться таким чином:

CIE схема

Міжнародна комісія з освітленості (англ. International Commission on Illumination ) рекомендує поділ інфрачервоного випромінювання на такі три групи:

• IR-A: 700 нм – 1400 нм (0.7 мкм – 1.4 мкм)
• IR-B: 1400 нм – 3000 нм (1.4 мкм – 3 мкм)
• IR-C: 3000 нм – 1 мм (3 мкм – 1000 мкм)

ISO 20473 схема

Теплове випромінювання

Теплове випромінювання або випромінювання - передача енергії від одних тіл до інших у вигляді електромагнітних хвиль, випромінюваних тілами за рахунок їх внутрішньої енергії. Теплове випромінювання переважно посідає інфрачервоний ділянку спектра від 0,74 мкм до 1000 мкм . Відмінною особливістю променистого теплообміну є те, що він може здійснюватися між тілами, що знаходяться не тільки в якомусь середовищі, а й у вакуумі. Прикладом теплового випромінювання є світло від лампи розжарювання. Потужність теплового випромінювання об'єкта, що задовольняє критеріям абсолютно “чорного” тіла, описується законом “Стефана-Больцмана”. Відношення випромінювальної та поглинальної здібностей тіл описується законом випромінювання Кірхгофа. Теплове випромінювання є одним із трьох елементарних видів перенесення теплової енергії (крім теплопровідності та конвекції). Рівноважне випромінювання - теплове випромінювання, що знаходиться в термодинамічній рівновазі з речовиною.

Застосування

Прилад нічного бачення

Існує кілька способів візуалізувати невидиме інфрачервоне зображення:

• Сучасні напівпровідникові відеокамери чутливі до ближнього ІЧ. Щоб уникнути помилок перенесення кольорів звичайні побутові відеокамери забезпечуються спеціальним фільтром, що відсікає ІЧ зображення. Камери для охоронних систем зазвичай не мають такого фільтра. Однак у темну пору доби немає природних джерел ближнього ІЧ, тому без штучного підсвічування (наприклад, інфрачервоними світлодіодами) такі камери нічого не покажуть.
• Електронно-оптичний перетворювач - вакуумний фотоелектронний прилад, що підсилює світло видимого спектру та ближнього ІЧ. Має високу чутливість і здатний давати зображення за дуже низького освітлення. Є історично першими приладами нічного бачення, що широко використовуються і нині в дешевих ПНО. Оскільки працюють лише у ближньому ІЧ, то, як і напівпровідникові відеокамери, вимагають наявності освітлення.
• Болометр – тепловий сенсор. Болометри для систем технічного зору та приладів нічного бачення є чутливими в діапазоні довжин хвиль 3..14 мкм (середній ІЧ), що відповідає випромінюванню тіл, нагрітих від 500 до −50 градусів Цельсія. Таким чином, болометричні прилади не вимагають зовнішнього освітлення, реєструючи випромінювання самих предметів та створюючи картинку різниці температур.

Термографія

Інфрачервона термографія, теплове зображення або теплове відео – це науковий спосіб отримання термограми – зображення в інфрачервоних променях, що показує картину розподілу температурних полів. Термографічні камери або тепловізори виявляють випромінювання в інфрачервоному діапазоні електромагнітного спектру (приблизно 900-14000 нанометрів або 0,9-14 µм) і на основі цього випромінювання створюють зображення, що дозволяють визначити перегріті або переохолоджені місця. Так як інфрачервоне випромінювання випускається всіма об'єктами, що мають температуру, згідно з формулою "Планка для випромінювання чорного" тіла, термографія дозволяє "бачити" навколишнє середовище з або без видимого світла. Величина випромінювання, що випускається об'єктом, збільшується з підвищенням його температури, тому термографія дозволяє бачити відмінності в температурі. Коли дивимося через тепловізор, теплі об'єкти видно краще, ніж охолоджені до температури навколишнього середовища; люди та теплокровні тварини легше помітні у навколишньому середовищі, як днем, так і вночі. Як результат, просування використання термографії може бути приписане військовим та службам безпеки.

Інфрачервоне самонаведення

Інфрачервона головка самонаведення - головка самонаведення, що працює на принципі уловлювання хвиль інфрачервоного діапазону, випромінюваних захоплюваною метою. Являє собою оптико-електронний прилад, призначений для ідентифікації мети на навколишньому фоні та видачі в автоматичний прицільний пристрій (АПУ) сигналу захоплення, а також для вимірювання та видачі автопілоту сигналу кутової швидкості лінії візування.

Інфрачервоний обігрівач

Передача даних

Поширення інфрачервоних світлодіодів, лазерів та фотодіодів дозволило створити бездротовий оптичний метод передачі даних на їх основі. У комп'ютерній техніці зазвичай використовується для зв'язку комп'ютерів з периферійними пристроями (інтерфейс IrDA) На відміну від радіоканалу інфрачервоний канал нечутливий до електромагнітних перешкод, і це дозволяє використовувати його у виробничих умовах. До недоліків інфрачервоного каналу відносяться необхідність в оптичних вікнах на обладнанні, правильної взаємної орієнтації пристроїв, низькі швидкості передачі (зазвичай не перевищує 5-10 Мбіт/с, але при використанні інфрачервоних лазерів можливі значно вищі швидкості). Крім цього, не забезпечується скритність передачі. В умовах прямої видимості інфрачервоний канал може забезпечити зв'язок на відстані в кілька кілометрів, але найбільш зручний він для зв'язку комп'ютерів, що знаходяться в одній кімнаті, де відбиття від стін кімнати дає стійкий і надійний зв'язок. Найбільш природний тип топології тут – «шина» (тобто переданий сигнал одночасно отримують усі абоненти). Інфрачервоний канал не зміг набути широкого поширення, його витіснив радіоканал.

Теплове випромінювання застосовується також прийому сигналів оповіщення.

Дистанційне керування

Інфрачервоні діоди і фотодіоди повсюдно застосовуються в пультах, дистанційного управління, системах автоматики, охоронних системах, деяких мобільних телефонах (інфрачервоний порт) і т. п. Інфрачервоні промені не відволікають увагу людини через свою невидимість.

Цікаво, що інфрачервоне випромінювання побутового пульта дистанційного керування легко фіксується за допомогою цифрового фотоапарата.

Медицина

Найбільш широко інфрачервоне випромінювання у медицині знаходить у різних датчиках потоку крові (PPG).

Широко поширені вимірювачі частоти пульсу (ЧСС, HR - Heart Rate) та насичення крові киснем (Sp02) використовують світлодіоди зеленого (для пульсу) та червоного та інфрачервоного (для SpO2) випромінювань.

Випромінювання інфрачервоного лазера використовується в методиці DLS (Digital Light Scattering) для визначення частоти пульсу та характеристик потоку крові.

Інфрачервоні промені застосовуються у фізіотерапії.

Вплив довгохвильового інфрачервоного випромінювання:

• При впливі довгохвильового інфрачервоного випромінювання на шкірний покрив відбувається подразнення рецепторів шкіри і, внаслідок реакції гіпоталамуса, розслабляються гладкі м'язи кровоносних судин, в результаті судини розширюються.
• Поліпшення процесів метаболізму. При тепловому впливі інфрачервоного випромінювання стимулюється активність на клітинному рівні, покращуються процеси нейрорегуляції та метаболізму.

Стерилізація харчових продуктів

За допомогою інфрачервоного випромінювання стерилізують продукти харчування з метою дезінфекції.

Харчова промисловість

Особливістю застосування ІЧ-випромінювання у харчовій промисловості є можливість проникнення електромагнітної хвилі в такі капілярно-пористі продукти, як зерно, крупа, борошно тощо на глибину до 7 мм. Ця величина залежить від характеру поверхні, структури, властивостей матеріалу та частотної характеристики випромінювання. Електромагнітна хвиля певного частотного діапазону надає не тільки термічний, а й біологічний вплив на продукт, що сприяє прискоренню біохімічних перетворень у біологічних полімерах (

У різних сферах життя людина використовує інфрачервоні промені. Користь та шкода випромінювання залежать від довжини хвилі та часу дії.

У повсякденному житті людина завжди перебуває під впливом інфрачервоного випромінювання (ІЧ-випромінювання). Природним джерелом є сонце. До штучних відносяться електронагрівальні елементи та лампи розжарювання, будь-які нагріті або розпечені тіла. Цей вид випромінювання використовується в обігрівачах, системах опалення, приладах нічного бачення, пультах дистанційного керування. На ІЧ-випромінюванні засновано принцип дії медичного обладнання для фізіотерапії. Що ж собою становлять інфрачервоні промені? У чому користь та шкода цього виду випромінювання?

Що таке ІЧ-випромінювання

ІЧ-випромінювання - це електромагнітне випромінювання, форма енергії, яка нагріває предмети та примикає до червоного спектру видимого світла. Око людини не бачить у цьому спектрі, але ми відчуваємо цю енергію як високу температуру. Іншими словами, люди сприймають шкірою інфрачервоне випромінювання від нагрітих предметів як відчуття тепла.

Інфрачервоні промені бувають короткохвильовими, середньохвильовими та довгохвильовими. Довжини хвиль, випромінювані нагрітим предметом, залежить від температури нагрівання. Чим вона вища, тим коротша довжина хвилі та інтенсивніше випромінювання.

Вперше біологічна дія цього виду випромінювання була вивчена на прикладі культур клітин, рослин, тварин. Виявлено, що під впливом ІЧ-променів пригнічується розвиток мікрофлори, покращуються обмінні процеси внаслідок активізації кровотоку. Доведено, що це випромінювання покращує циркуляцію крові і має болезаспокійливу та протизапальну дію. Відмічено, що під впливом інфрачервоного випромінювання пацієнти після хірургічного втручання легше переносять післяопераційні болі, а їх рани швидше гояться. Встановлено, що ІЧ-випромінювання сприяє підвищенню неспецифічного імунітету, що дозволяє зменшити дію отрутохімікатів та гамма-випромінювання, а також прискорює одужання при грипі. ІЧ-промені стимулюють виведення з організму холестерину, шлаків, токсинів та інших шкідливих речовин через піт та сечу.

Користь інфрачервоних променів

Завдяки цим властивостям ІЧ-випромінювання широко використовується у медицині. Але застосування ІЧ-випромінювань з широким спектром дії може призвести до перегріву організму та почервоніння шкіри. Разом з тим, довгохвильове випромінювання не має негативного впливу, тому в побуті та медицині більш поширені довгохвильові прилади або випромінювачі із селективною довжиною хвилі.

Вплив довгохвильових ІЧ-променів сприяє наступним процесам в організмі:

• Нормалізація артеріального тиску за рахунок стимуляції кровообігу
• Поліпшення мозкового кровообігу та пам'яті
• Очищення організму від токсинів, солей важких металів
• Нормалізація гормонального фону
• Припинення поширення шкідливих мікробів та грибків
• Відновлення водно-сольового балансу
• Знеболення та протизапальний ефект
• Зміцнення імунної системи.

Лікувальна дія ІЧ-променів може використовуватися при наступних захворюваннях та станах:

• бронхіальна астма та загострення хронічного бронхіту
• осередкова пневмонія у стадії дозволу
• хронічний гастродуоденіт
• гіпермоторна дискінезія органів травлення
• хронічний безкам'яний холецистит
• остеохондроз хребта з неврологічними проявами
• ревматоїдний артрит у ремісії
• загострення деформуючого остеоартрозу тазостегнового та колінного суглобів
• облітеруючий атеросклероз судин ніг, невропатії периферичних нервів ніг
• загострення хронічного циститу
• мочекам'яна хвороба
• загострення хронічного простатиту із порушенням потенції
• інфекційні, алкогольні, діабетичні поліневропатії ніг
• хронічний аднексит та порушення функції яєчників
• абстинентний синдром

Опалення з використанням ІЧ-випромінювання сприяє зміцненню імунної системи, пригнічує розмноження бактерій у навколишньому середовищі та в людському організмі, покращує стан шкіри за рахунок посилення циркуляції крові в ній. Іонізація повітря є профілактикою загострень алергії.

Коли ІЧ-випромінювання може зашкодити

Насамперед, потрібно врахувати існуючі протипоказання, перш ніж з лікувальною метою використовувати інфрачервоні промені. Шкода від їх застосування може бути в таких випадках:

• Гострі гнійні захворювання
• Кровотечі
• Гострі запальні захворювання, що призвели до декомпенсації органів та систем
• Системні захворювання крові
• Злоякісні новоутворення

Крім того, надмірне опромінення широким спектром ІЧ-променів призводить до сильного почервоніння шкіри і може спричинити опік. Відомо про випадки появи пухлини на обличчі у робітників-металургів внаслідок тривалого впливу цього виду випромінювання. Також виявлено випадки появи дерматиту, виникнення теплового удару.

Інфрачервоні промені, особливо в інтервалі 0,76 - 1,5 мкм (короткохвильова область) становлять небезпеку для очей. Тривалий і тривалий вплив випромінювання загрожує розвитком катаракти, світлобоязні та інших порушень зору. Тому небажано довго перебувати під впливом короткохвильових обігрівачів. Чим ближче до такого обігрівача знаходиться людина, тим меншим має бути час, який він проводить біля цього приладу. Слід зазначити, що це тип обігрівачів призначений для вуличного чи локального обігріву. Для опалення житлових та виробничих приміщень, призначених для тривалого перебування людей, використовуються довгохвильові інфрачервоні обігрівачі.

Про інфрачервоне випромінювання

З історії вивчення інфрачервоного випромінювання

Інфрачервоне випромінювання чи теплове випромінювання перестав бути відкриттям 20 чи 21 століття. Інфрачервоне випромінювання було відкрито 1800 року англійським астрономом У. Гершелем. Він виявив, що «максимум тепла» лежить поза червоного кольору видимого випромінювання. Це дослідження започаткувало вивчення інфрачервоного випромінювання. Дуже багато відомих вчених доклали свої голови до вивчення даного напряму. Це такі імена як: німецький фізик Вільгельм Він(закон Вина), німецький фізик Макс Планк(формула та постійна Планка), шотландський вчений Джон Леслі(пристрій вимірювання теплового випромінювання – куб Леслі), німецький фізик Густав Кірхгоф(закон випромінювання Кірхгофа), австрійський фізик та математик Йозеф Стефанта австрійський фізик Стефан Людвіг Больцман(Закон Стефана-Больцмана).

Використання та застосування знань з теплового випромінювання у сучасних опалювальних пристроях вийшло на передній план лише у 1950-х роках. У СРСР теорія променистого опалення розроблена у працях Г. Л. Поляка, С. Н. Шоріна, М. І. Кіссіна, А. А. Сандера. З 1956 року в СРСР було написано або перекладено російською мовою безліч технічних книг з даної тематики ( список літератури). У зв'язку зі зміною вартості енергоресурсів та у боротьбі за енергоефективність та енергозбереження, сучасні інфрачервоні обігрівачі отримали широке застосування в опаленні побутових та промислових будівель.

Сонячне випромінювання - природне інфрачервоне випромінювання

Найбільш відомим та значним природним інфрачервоним обігрівачем є Сонце. По суті, це природний та найдосконаліший метод обігріву, відомий людству. У межах Сонячної системи Сонце це найпотужніший джерело теплового випромінювання, що зумовлює життя Землі. При температурі поверхні Сонця порядку 6000Кмаксимум випромінювання посідає 0,47 мкм(відповідає жовтувато-білому). Сонце знаходиться на відстані багатьох мільйонів кілометрів від нас, однак це не заважає йому передавати енергію через весь цей величезний простір, практично не витрачаючи її (енергію), не нагріваючи його (простір). Причина в тому, що сонячні інфрачервоні промені, що проходять довгий шлях у космосі, практично не мають втрат енергії. Коли на шляху променів зустрічається, якась поверхня, їх енергія, поглинаючись, перетвориться на тепло. Нагрівається безпосередньо Земля, на яку потрапляють сонячні промені, та інші предмети, на які так само потрапляють сонячні промені. І вже земля та інші, нагріті Сонцем предмети, у свою чергу, віддають тепло навколишньому повітрі, тим самим нагріваючи його.

Від висоти Сонця над горизонтом істотно залежить як потужність сонячного випромінювання біля земної поверхні, і його спектральний склад. Різні компоненти сонячного діапазону по-різному проходять через земну атмосферу. У поверхні Землі спектр сонячного випромінювання має складнішу форму, що з поглинанням у атмосфері. Зокрема, у ньому немає високочастотної частини ультрафіолетового випромінювання, згубної для живих організмів. На зовнішній межі земної атмосфери, потік променистої енергії Сонця становить 1370 Вт/м²; (сонячна постійна), а максимум випромінювання посідає λ=470 нм(синій колір). Потік, що досягає земної поверхні, значно менший унаслідок поглинання в атмосфері. За найсприятливіших умов (сонце в зеніті) він не перевищує 1120 Вт/м²; (у Москві, в момент літнього сонцестояння - 930 Вт/м²), а максимум випромінювання припадає на λ=555 нм(зелено-жовтий), що відповідає найкращій чутливості очей і лише чверть від цього випромінювання посідає довгохвильову область випромінювання, включаючи вторинні випромінювання.

Однак, природа сонячної променистої енергії дуже відмінна від променистої енергії, що віддається інфрачервоними обігрівачами, що використовуються для обігріву приміщень. Енергія сонячного випромінювання складається з електромагнітних хвиль, фізичні та біологічні властивості яких суттєво відрізняються від властивостей електромагнітних хвиль, що походять від звичайних інфрачервоних обігрівачів, зокрема, бактерицидні та лікувальні (геліотерапія) властивості сонячного випромінювання повністю відсутні у джерел випромінювання з низькою температурою. І все ж таки інфрачервоні обігрівачі дають той же тепловий ефект, Що і Сонце, будучи найбільш комфортними та економічними з усіх можливих джерел тепла.

Природа виникнення інфрачервоних променів

Видатний німецький фізик Макс Планквивчаючи теплове випромінювання (інфрачервоне випромінювання), відкрив його атомний характер. Теплове випромінювання- це електромагнітне випромінювання, що випускається тілами або речовинами і виникає за рахунок його внутрішньої енергії, обумовлене тим, що атоми тіла або речовини під дією теплоти рухаються швидше, а у разі твердого матеріалу коливаються швидше порівняно зі станом рівноваги. При цьому русі атоми стикаються, а при їх зіткненні відбувається їхнє ударне збудження з подальшим випромінюванням електромагнітних хвиль. Усі предмети безперервно випромінюють та поглинають електромагнітну енергію. Це випромінювання є наслідком безперервного руху елементарних заряджених частинок усередині речовини. Один з основних законів класичної електромагнітної теорії свідчить, що заряджена частка, що рухається з прискоренням, випромінює енергію. Електромагнітне випромінювання (електромагнітні хвилі) це обурення електромагнітного поля, що поширюється в просторі, тобто періодичний електромагнітний сигнал, що змінюється в часі, в просторі, що складається з електричних і магнітних полів. Це теплове випромінювання. Теплове випромінювання містить електромагнітні поля різних довжин хвиль. Оскільки атоми рухаються за будь-якої температури, всі тіла при будь-якій температурі, більше ніж температура абсолютного нуля (-273 ° С)випромінюють тепло. Енергія електромагнітних хвиль теплового випромінювання, тобто сила випромінювання, залежить від температури тіла, його атомної та молекулярної структури, а також стану поверхні тіла. Теплове випромінювання відбувається по всіх довжинах хвиль - від найкоротших до гранично довгих, проте беруть до уваги лише теплове випромінювання, що має практичне значення, яке припадає в діапазоні довжин хвиль: λ = 0,38 – 1000 мкм(У видимій та інфрачервоній частині електромагнітного спектру). Однак не всяке світло має особливості теплового випромінювання (наприклад люмінесценція), тому як основний діапазон теплового випромінювання можна прийняти тільки діапазон інфрачервоного спектру (λ = 0,78 - 1000 мкм). Ще можна зробити доповнення: ділянка з довжиною хвилі λ = 100 – 1000 мкм, З погляду опалення - не цікавий.

Таким чином, теплове випромінювання є однією з форм електромагнітного випромінювання, що виникає за рахунок внутрішньої енергії тіла і має суцільний спектр, тобто це частина електромагнітного випромінювання, енергія якого при поглинанні викликає тепловий ефект. Теплове випромінювання притаманне всім тілам.

Всі тіла, що мають температуру більше ніж температура абсолютного нуля (-273°С), навіть якщо вони не світяться видимим світлом, є джерелом інфрачервоних променів і випускають безперервний спектр інфрачервоного. Це означає, що в випромінюванні присутні хвилі з усіма без винятку частотами, і говорити про випромінювання на певній хвилі, абсолютно безглуздо.

Основні умовні галузі інфрачервоного випромінювання

На сьогодні немає єдиної класифікації у розподілі інфрачервоного випромінювання на складові ділянки (області). У цільовій технічній літературі зустрічається більше десятка схем розподілу області інфрачервоного випромінювання на складові ділянки, і всі вони різняться між собою. Так як всі види теплового електромагнітного випромінювання мають однакову природу, тому класифікація випромінювання по довжинах хвиль в залежності від виробленого ними ефекту носить лише умовний характер і визначаються головним чином відмінностями у техніці виявлення (тип джерела випромінювання, тип приладу обліку, його чутливість тощо) .) та у методиці вимірювання випромінювання. Математично, з використанням формул (Планка, Вина, Ламберта тощо), так само не можна визначити точні межі областей. Для визначення довжини хвилі (максимуму випромінювання) існують дві різні формули (за температурою і частотою), що дають різні результати, з різницею приблизно в 1,8 раз (це так званий закон усунення Вина) і плюс до цього всі розрахунки робляться для АБСОЛЮТНО-ЧОРНОГО ТІЛА (ідеалізованого об'єкта), яких насправді не існує. Реальні тіла, що зустрічаються в природі, не підкоряються цим законам і тією чи іншою мірою від них відхиляються. Інформація взята Компанією ЕССО з технічної літератури російських та зарубіжних учених" data-lightbox="image26" href="images/26.jpg" title="Розгорнути області інфрачервоного випромінювання"> Излучение реальных тел зависит от ряда конкретных характеристик тела (состояния поверхности, микроструктуры, толщины слоя и т. д.). Это так же является причиной указания в разных источниках совершенно разных величин границ областей излучения. Всё это говорит о том, что использовать температуру для описания электромагнитного излучения надо с большой осторожностью и с точностью до порядка. Еще раз подчеркиваю, деление весьма условное!!!!}

Наведемо приклади умовного поділу інфрачервоної області (λ = 0,78 - 1000 мкм)на окремі ділянки (інформація взята лише з технічної літератури російських та зарубіжних учених). На наведеному малюнку видно наскільки різноманітний цей поділ, тому не варто прив'язуватися до жодної з них. Просто потрібно знати, що спектр інфрачервоного випромінювання можна умовно розбити на кілька ділянок, від 2-х до 5-ти. Область, що знаходиться ближче у видимому спектрі зазвичай називають: ближня, близька, короткохвильова тощо. Область, яка знаходиться ближче до мікрохвильових випромінювань - далека, далека, довгохвильова тощо. так: Близька область(Near-infrared, NIR), Короткохвильова область(Short-wavelength infrared, SWIR), Середньохвильова область(Mid-wavelength infrared, MWIR), Довгохвильова область(Long-wavelength infrared, LWIR), Дальня область(Far-infrared, FIR).

Властивості інфрачервоних променів

Інфрачервоні промені- це електромагнітне випромінювання, що має ту ж природу, що і видиме світло, тому воно так де підпорядковується законам оптики. Тому, щоб краще собі уявити процес теплового випромінювання, слід проводити аналогію зі світловим випромінюванням, яке нам усім відоме та доступне спостереженню. Однак не треба забувати, що оптичні властивості речовин (поглинання, відображення, прозорість, заломлення тощо) в інфрачервоній області спектра значно відрізняються від оптичних властивостей у видимій частині спектру. Характерною особливістю інфрачервоного випромінювання є те, що на відміну від інших основних видів передачі теплоти тут немає необхідності в проміжній речовині, що передає. Повітря і більше вакуум вважається прозорим для інфрачервоного випромінювання, хоча з повітрям це не зовсім так. При проходженні інфрачервоного випромінювання через атмосферу (повітря) спостерігається деяке ослаблення теплового випромінювання. Це обумовлено тим, що сухе та чисте повітря практично прозоре для теплових променів, проте за наявності в ньому вологи у вигляді пари, молекул води (Н 2 Про), Вуглекислий газ (З 2), озона (Про 3)та інших твердих або рідких зважених частинок, які відображають та поглинають інфрачервоні промені, він стає не зовсім прозорим середовищем і в результаті цього потік інфрачервоного випромінювання розсіюється по різних напрямках та слабшає. Зазвичай розсіювання в інфрачервоній ділянці спектра менше, ніж у видимій. Однак коли втрати, спричинені розсіюванням у видимій області спектра, великі, і інфрачервоної області вони також значні. Інтенсивність розсіяного випромінювання змінюється обернено пропорційно четвертого ступеня довжини хвилі. Воно суттєво тільки в короткохвильовій інфрачервоній ділянці і швидко зменшується в більш довгохвильовій частині спектра.

Молекули азоту та кисню у повітрі не поглинають інфрачервоне випромінювання, а послаблюють його лише внаслідок розсіювання. Зважені частки пилу також призводять до розсіювання інфрачервоного випромінювання, причому величина розсіювання залежить від співвідношення розмірів частинок і довжини хвилі інфрачервоного випромінювання, чим більше частинки, тим більше розсіювання.

Пари води, вуглекислий газ, озон та інші домішки, що є в атмосфері, селективно поглинають інфрачервоне випромінювання. Наприклад, пари води, дуже сильно поглинають інфрачервоне випромінювання у всій інфрачервоній області спектруа вуглекислий газ поглинає інфрачервоне випромінювання в середній інфрачервоній області.

Що стосується рідин, то вони можуть бути прозорими, так і не прозорими для інфрачервоного випромінювання. Наприклад, шар води завтовшки кілька сантиметрів прозорий для видимого випромінювання і непрозорий для інфрачервоного випромінювання з довжиною хвилі більше 1 мкм.

Тверді речовини(тіла), у свою чергу, у більшості випадків не прозорі для теплового випромінюванняале бувають і винятки. Наприклад, пластини кремнію, непрозорі у видимій ділянці, прозорі в інфрачервоній ділянці, а кварц, навпаки, прозорий для світлового випромінювання, але непрозорий для теплових променів із довжиною хвилі понад 4 мкм. Саме з цієї причини кварцове скло не застосовується в інфрачервоних обігрівачах. Звичайне скло, на відміну від кварцового, частково прозоре для інфрачервоних променів, так само може поглинати значну частину інфрачервоного випромінювання в певних інтервалах спектру, але за те не пропускає ультрафіолетове випромінювання. Кам'яна сіль так само прозора для теплового випромінювання. Метали, переважно, мають відбивну здатність для інфрачервоного випромінювання значно більше, ніж для видимого світла, яка зростає зі збільшенням довжини хвилі інфрачервоного випромінювання. Наприклад, коефіцієнт відображення алюмінію, золота, срібла та міді при довжині хвилі близько 10 мкмдосягає 98% що значно вище, ніж для видимого спектру, ця властивість широко використовується в конструкції інфрачервоних обігрівачів.

Достатньо навести тут як приклад засклені рами парників: скло практично пропускає більшу частину сонячного випромінювання, а з іншого боку, розігріта земля випромінює хвилі великої довжини (порядку 10 мкм), щодо яких скло поводиться як непрозоре тіло. Завдяки цьому всередині парників тривалий час підтримується температура, значно більша, ніж температура зовнішнього повітря, навіть після того, як сонячне випромінювання припиняється.

Важливу роль життя людини грає променистий теплообмін. Людина віддає навколишньому середовищу теплоту, що виробляється в ході фізіологічного процесу, головним чином шляхом променистого теплообміну та конвекції. При променистому (інфрачервоному) опаленні промениста складова теплообміну тіла людини скорочується через більш високу температуру, що виникає як на поверхні опалювального приладу, так і на поверхні деяких внутрішніх конструкцій, що захищають, тому при забезпеченні одного і того ж тепло відчуття конвективні тепловтрати можуть бути більше, тобто. температура повітря в приміщенні може бути меншою. Таким чином, променистий теплообмін відіграє вирішальну роль у формуванні відчуття теплового комфорту в людини.

При знаходженні людини в зоні дії інфрачервоного обігрівача ІЧ промені проникають в організм людини через шкіру, при цьому різні шари шкіри по-різному відображають і поглинають ці промені.

При інфрачервоному довгохвильовому випромінюванніпроникнення променів значно менше порівняно з короткохвильовим випромінюванням. Поглинаюча здатність вологи, що міститься в тканинах шкіри, дуже велика, і шкіра поглинає більше 90% випромінювання, що потрапляє на поверхню тіла. Нервові рецептори, що відчувають теплоту, розташовані у зовнішньому шарі шкіри. Інфрачервоні промені, що поглинаються, збуджують ці рецептори, що і викликає у людини відчуття теплоти.

Інфрачервоні промені чинять як місцевий, так і загальний вплив. Короткохвильове інфрачервоне випромінювання, На відміну від довгохвильового інфрачервоного випромінювання, може викликати почервоніння шкіри в місці опромінення, яке рефлекторно поширюється на 2-3 см. навколо області, що опромінюється. Причина в тому, що капілярні судини розширюються, кровообіг посилюється. Незабаром на місці опромінення може з'явитися пухир, який пізніше перетворюється на струп. Так само при попаданні короткохвильових інфрачервонихпроменів на органи зору може виникнути катаракта.

Наведені вище, можливі наслідки від впливу короткохвильового ІЧ обігрівача, не слід плутати з впливом довгохвильового ІЧ обігрівача. Як уже було сказано, довгохвильові інфрачервоні промені поглинаються у верхній частині шару шкіри і викликає лише простий тепловий вплив.

Використання променистого опалення не повинно наражати людину на небезпеку і створювати дискомфортний мікроклімат у приміщенні.

При променистому опаленні можна забезпечити комфортні умови за нижчої температури. При застосуванні променистого опалення повітря в приміщенні чистіше, оскільки менша швидкість повітряних потоків, завдяки чому зменшується забруднення пилом. Так само при даному опаленні не відбувається розкладання пилу, оскільки температура випромінюючої пластини довгохвильового обігрівача ніколи не досягає температури, необхідної для розкладання пилу.

Чим холодніший випромінювач тепла, тим він нешкідливіший для організму людини, тим довше може бути людина в зоні дії обігрівача.

Тривале перебування людини поблизу високотемпературного джерела тепла (понад 300 ° С) шкідливо для здоров'я людини.

Вплив на здоров'я інфрачервоного випромінювання людини.

Організм людини, як випромінює інфрачервоні променітак і поглинає їх. ІЧ промені проникають в організм людини через шкіру, при цьому різні шари шкіри по-різному відображають і поглинають ці промені. Довгохвильове випромінювання проникає в організм людини значно менше в порівнянні з короткохвильовим випромінюванням. Волога, що знаходиться в тканинах шкіри, поглинає більше 90% випромінювання, що потрапляє на поверхню тіла. Нервові рецептори, що відчувають теплоту, розташовані у зовнішньому шарі шкіри. Інфрачервоні промені, що поглинаються, збуджують ці рецептори, що і викликає у людини відчуття теплоти. Короткохвильове ІЧ випромінювання найбільш глибоко проникає в організм, викликаючи його максимальне прогрівання. Внаслідок цього впливу підвищується потенційна енергія клітин організму, і з них йтиме незв'язана вода, підвищується діяльність специфічних клітинних структур, зростає рівень імуноглобулінів, збільшується активність ферментів та естрогенів, відбуваються й інші біохімічні реакції. Це стосується всіх типів клітин організму та крові. Однак Тривалий вплив короткохвильового інфрачервоного випромінювання на організм людини – небажано.Саме на цій властивості заснований ефект теплового лікування, широко використовуваного у фізіотерапевтичних кабінетах наших та зарубіжних клінік та поміті, тривалість процедур – обмежена. Однак дані обмеження не поширюються на довгохвильові інфрачервоні обігрівачі.Важлива характеристика інфрачервоного випромінювання- Довжина хвилі (частота) випромінювання. Сучасні дослідження в галузі біотехнологій показали, що саме довгохвильове інфрачервоне випромінюваннямає виняткове значення у розвитку всіх форм життя Землі. З цієї причини його називають також біогенетичними променями чи променями життя. Наше тіло саме випромінює довгі інфрачервоні хвилі, але воно саме потребує також і постійного підживлення довгохвильовим теплом. Якщо це випромінювання починає зменшуватися чи ні постійної підживлення ним тіла людини, то організм зазнає атак різних захворювань, людина швидко старіє на тлі загального погіршення самопочуття. Далі інфрачервоне випромінюваннянормалізує процес обміну та усуває причину хвороби, а не лише її симптоми.

З таким опаленням не болітиме голова від задухи, що викликається перегрітим повітрям під стелею, як при роботі конвективного опалення- коли постійно хочеться відкрити кватирку і впустити свіже повітря (при цьому випускаючи нагріте).

При вплив ІЧ-випромінювання інтенсивністю 70-100 Вт/м2 в організмі підвищується активність біохімічних процесів, що веде до покращення загального стану людини. Проте існують нормативи, і їх варто дотримуватись. Є нормативи щодо безпечного опалення побутових та промислових приміщень, тривалості лікувальних та косметологічних процедур, роботи в ГАРЯЧИХ цехах тощо. Не варто забувати про це. При правильному використанні інфрачервоних обігрівачів - негативного впливу на організм ПОВНІСТТЮ ВІДСУТНІЙ.

Інфрачервоне випромінювання, інфрачервоні промені, властивості інфрачервоних променів, спектр випромінювання інфрачервоних обігрівачів

ІНФРАКРАСНЕ ВИПРОМІНЮВАННЯ, ІНФРАКРАСНІ ПРОМІНЮ, ВЛАСТИВОСТІ ІНФРАКРАСНИХ ПРОМІНЬ, СПЕКТР ВИПРОМІНЮВАННЯ ІНФРАКРАСНИХ ОБІГРІВАЧІВ Калінінград

ОБІГРІВАЧІ ВЛАСТИВОСТІ ВИПРОМІНЮВАННЯ СПЕКТР ОБІГРІВАЧІВ ДОВЖИНА ХВИЛИ ДОВГОВОХВИЛЬНІ СЕРЕДНЕХВИЛЬОВІ КОРОТКОХВИЛЬОВІ СВІТЛІ ТЕМНІ СІРІ ШКОДА ЗДОРОВ'Я ВПЛИВ НА ЧОЛОВ

Інфрачервоне випромінювання невидиме для людського ока, проте, його випромінюють усі рідкі та тверді речовини. Воно забезпечує перебіг багатьох процесів Землі. Застосовується у різних галузях нашої діяльності.

Усі властивості інфрачервоного випромінювання на організм вивчені фототерапевтами. Вплив залежить від довжини хвилі та тривалості впливу. Вони незамінні для нормального життя.

ІЧ діапазон знаходиться в проміжку від кінця червоного видимого спектру до фіолетового (ультрафіолет). Цей інтервал розбитий на області: довгу, середню та коротку. У ближньому світлі промені небезпечніші. А ось довгохвильові благотворно впливають на організм.

Користь від інфрачервоного випромінювання:

• використання у медицині на лікування різних захворювань;
• наукові дослідження – допомога у відкриттях;
• благотворно впливає зростання рослин;
• застосування у харчовій промисловості для прискорення біохімічних перетворень;
• стерилізація продуктів харчування;
• забезпечує роботу техніки – радіо, телефонів та інших;
• виготовлення різних апаратів та приладів, в основі дії яких лежить ІЧ;
• використання у військових цілях для безпеки населення.

Негативні аспекти короткохвильового ІЧ обумовлені температурою нагрівання. Чим вона вища, тим сильніша інтенсивність випромінювання.

Шкідливі властивості короткого ІЧ:

• при дії на очі – катаракта;
• при попаданні на шкіру – опіки, пухирі;
• при впливі на мозок – нудота, запаморочення, почастішання пульсу;
• при використанні нагрівачів з ІЧ не можна перебувати у безпосередній близькості.

Джерела випромінювання

Сонце- Головний природний генератор ІЧ. Приблизно 50% його випромінювання інфрачервоному спектрі. Завдяки їм зародилося життя. Сонячна енергія прямує до предметів з нижчою температурою та нагріває їх.

Земля поглинає її, і більшість повертає в атмосферу. Всі об'єкти мають різні випромінюючі властивості, які можуть мати залежність від декількох тіл.

До штучних похідних відноситься безліч предметів, оснащених світлодіодами. Це лампа розжарювання, вольфрамова нитка, обігрівачі, деякі лазери. Практично все, що нас оточує, є одночасно джерелом і поглиначем ІЧ. Будь-яке нагріте тіло випромінює невидиме світло.

Застосування

Інфрачервоні промені використовують у медицині, побуті, промисловості, астрономії. Вони охоплюють багато сфер у людському житті. Куди б він не пішов, де б не знаходився, скрізь відчуває ІЧ вплив.

Використання в медицині

З давніх-давен люди помітили цілющу силу тепла для лікування хвороб. Багато розладів беруться через несприятливі умови. Упродовж життя організм накопичує шкідливі речовини.

Інфрачервоне випромінювання давно застосовується у медицині. Найбільш корисними якостями мають довгохвильове ІЧ. Дослідження довели, що така терапія стимулює організм виводити токсини, алкоголь, нікотин, свинець, ртуть.

Нормалізує процес обміну речовин, зміцнюється імунітет, багато інфекцій проходять, причому зникають не лише симптоми, а й сама хвороба. Здоров'я явно стає міцнішим: знижується тиск, з'являється гарний сон, м'язи розслаблюються, судини розширюються, прискорюється кровотік, настрій покращується, психічна напруга йде.

Методи лікування можуть бути зосереджені безпосередньо на хворій ділянці або вплинути на весь організм.

Особливістю місцевої фізіотерапії є спрямована дія ІЧ на хворі частини тіла. Загальні процедури розраховані весь організм. Поліпшення настає вже після кількох сеансів.

Приклад основних захворювань, при яких показано ІЧ терапія:

• опорно-руховий апарат – переломи, артрит, запалення суглобів;
• дихальна система – астма, бронхіт, пневмонія;
• нервова система - невралгія, неспокійний сон, депресія;
• сечовидільний апарат – ниркова недостатність, цистит, простатит;
• шкірний покрив - опіки, виразки, рубці, запальні процеси, псоріаз;
• косметологія – антицелюлітний ефект;
• стоматологія – видалення нервів, встановлення пломби;
• цукровий діабет;
• усунення радіоактивного опромінення.

Цей список не відображає всіх аспектів у медицині, де застосовуються інфрачервоні промені.

Фізіопроцедури мають протипоказання:вагітність, захворювання крові, індивідуальна непереносимість, патології під час загострення, туберкульоз, новоутворення, гнійні процеси, схильність до кровотеч.

Інфрачервоний обігрівач

Все популярнішими стають ІЧ обігрівачі. Це пояснюється суттєвими перевагами з економічного та соціально-побутового підходу.

У промисловості та сільському господарстві давно встановили, що електромагнітні пристрої не розсіюють тепло, а нагрівають потрібний об'єкт, фокусуючи інфрачервоні випромінювання у вигляді хвилі безпосередньо на предмет. Так було у великому цеху опалюється робоче місце, але в складі шляху прямування людини, а чи не все приміщення.

Центральне теплопостачання здійснюється за допомогою гарячої води у батареях. Розподіл температури відбувається нерівномірно, нагріте повітря піднімається до стелі, а в районі паркету воно явно холодніше. У разі інфрачервоного обігрівача проблеми нераціонально використовуваного тепла можна уникнути.

Установки в комплексі з природною вентиляцією знижують вологість повітря до нормального, наприклад на свинофермах і корівниках датчики фіксують 70-75% і менше. З використанням такого випромінювача збільшується поголів'я тварин.

Інфрачервона спектроскопія

Розділ у фізиці відповідає за вплив ІЧ на тіла називається інфрачервоною спектроскопією. За допомогою нього вирішуються завдання кількісного та якісного аналізу сумішей речовин, дослідження міжмолекулярних взаємодій, вивчення кінетики та характеристик інтермедіатів хімічних реакцій.

Цим метод вимірює коливання молекул з допомогою спектрометра. Має велику табличну базу даних, яка дозволяє ідентифікувати тисячі речовин, ґрунтуючись на їхньому атомному відбитку.

Дистанційне керування

Використовується для контролю за пристроями на відстані. Інфрачервоні діоди застосовують в основному домашньої техніці. Наприклад, пульт від телевізора, деякі смартфони мають ІЧ порт.

Ці промені не заважають, т.к. невидимі для людських очей.

Термографія

Теплове зображення в інфрачервоних променях, використовується в діагностичних цілях, також у поліграфії, ветеринарії та інших сферах.

За різних захворювань температура тіла змінюється. Кровоносна система посилює інтенсивність у сфері порушень, що й відбивається на моніторі приладів.

Холодні відтінки – темно-сині, підвищення тепла помітно по зміні кольору спочатку на зелений, потім жовтий, червоний та білий.

Властивості ІЧ променів

ІЧ промені мають таку ж природу, як і видиме світло, але знаходяться в іншому діапазоні. У зв'язку з цим вони підпорядковуються законам оптики та наділені коефіцієнтами випромінювання, відображення, пропускної спроможності.

Відмінні характеристики:

• специфічною рисою є необхідність проміжного ланки під час передачі тепла;
• можливість проходити через деякі непрозорі тіла;
• нагріває речовину, поглинаючись ним;
• невидимий;
• має хімічну дію на фотопластинки;
• викликає внутрішній фотоефект у Німеччини;
• здатний до хвильової оптики (інтерференції та дифракції);
• фіксується фотографічними методами.

Інфрачервоне випромінювання у житті

Людина випромінює та поглинає ІЧ промені. Вони мають місцеву і загальну дію. А які будуть наслідки – користь чи шкода, залежить від їхньої частоти.

Від людей відходять довгі інфрачервоні хвилі, і бажано отримати їх назад. Фізіотерапевтичне лікування базується на них. Адже вони запускають механізм регенерації та оздоровлення органів.

Короткі хвилі мають інший принцип дії. Вони можуть викликати нагрів внутрішніх органів.

Також тривалий вплив ультрафіолетового проміння призводить до таких наслідків, як опік або навіть онкологія. Медичні фахівці не рекомендують перебувати на сонці вдень, особливо якщо з вами дитина.

Інфрачервоне світло візуально недоступне зору людини. Тим часом, довгі інфрачервоні хвилі сприймаються людським організмом як тепло. Деякі властивості видимого світла має інфрачервоне світло. Випромінювання цієї форми піддається фокусуванню, відбивається і поляризується. Теоретично ІЧ-світло більше трактується як інфрачервона радіація (ІР). Космічна ІР займає спектральний діапазон електромагнітного випромінювання 700 нм – 1 мм. ІЧ-хвилі довші за хвилі видимого світла і коротші за радіохвилі. Відповідно, частоти ІР вище частот мікрохвиль і нижче частот видимого світла. Частота ІР обмежена діапазоном 300 ГГц - 400 ТГц.

Інфрачервоні хвилі вдалося виявити британському астроному Вільяму Гершелю. Відкриття було зареєстроване у 1800 році. Використовуючи скляні призми у своїх дослідах, вчений у такий спосіб досліджував можливості поділу сонячного світла на окремі компоненти.

Коли Вільяму Гершелю довелося вимірювати температуру окремих кольорів, виявився фактор підвищення температури при послідовному проходженні наступного ряду:

• фіолет,
• синька,
• зелень,
• жовток,
• оранж,
• червоний.

Хвильовий та частотний діапазон ІЧ-радіації

З довжини хвилі, вчені умовно ділять інфрачервоне випромінювання кілька спектральних елементів. При цьому немає єдиного визначення меж кожної окремої частини.

Шкала електромагнітного випромінювання: 1 - радіохвилі; 2 - мікрохвилі; 3 - ІЧ-хвилі; 4 - видиме світло; 5 - ультрафіолет; 6 - промені x-ray; 7 - гама промені; В - діапазон довжин хвиль; Е - енергетика

Теоретично позначені три хвильових діапазони:

1. Близький
2. Середній
3. Далекий

Близький ІЧ-діапазон відзначений довжинами хвиль, наближених до кінцевої частини спектра видимого світла. Орієнтовний розрахунковий відрізок хвилі тут позначений довжиною: 750 - 1300 нм (0,75 - 1,3 мкм). Частота випромінювання становить приблизно 215–400 Гц. Короткий ІЧ-діапазон випромінюватиме мінімум тепла.

Середній ІЧ-діапазон (проміжний), що охоплює довжини хвиль 1300-3000 нм (1,3 - 3 мкм). Частоти тут вимірюються діапазоном 20-215 ТГц. Рівень тепла, що випромінюється, відносно невисокий.

Далекий ІЧ-діапазон найближчий до діапазону мікрохвиль. Розклад: 3-1000 мкм. Частотний діапазон 0,3-20 ТГц. Цю групу становлять короткі довжини хвиль на максимальному частотному відрізку. Тут випромінюється максимум тепла.

Застосування інфрачервоної радіації

ІЧ-променям знайшлося застосування у різних сферах. Серед найбільш відомих пристроїв — , тепловізори, обладнання нічного бачення тощо. Комунікаційним та мережним обладнанням ІЧ-світло використовується в рамках провідних та бездротових операцій.

Пульти дистанційного керування оснащуються системою ІЧ-зв'язку ближньої дії, де сигнал передається через ІЧ-світлодіоди. приклад: звична побутова техніка - телевізори, кондиціонери, програвачі. Інфрачервоним світлом передаються дані по волоконно-оптичних кабельних системах.

Крім того, випромінювання ІЧ-діапазону активно використовується дослідницькою астрономією для вивчення космосу. Саме завдяки ІЧ-радіації вдається виявляти космічні об'єкти, невидимі для ока людини.

Маловідомі факти, пов'язані з ІЧ-світлом

Очі людини справді не можуть бачити інфрачервоні промені. Але «бачити» їх здатна шкіра тіла людини, що реагує на фотони, а не лише теплове випромінювання.

Поверхня шкіри фактично виступає «очним яблуком». Якщо сонячним днем ​​вийти на вулицю, заплющити очі і простягнути до неба долоні, без особливих зусиль можна виявити місце розташування сонця.

Взимку в кімнаті, де температура повітря становить 21-22ºС, будучи тепло одягненими ( светр, штани). Влітку в тій же кімнаті, за тієї ж температури, люди також відчувають комфорт, але в легшому одязі (шорти, футболка).

Пояснити цей феномен просто: незважаючи на однакову температуру повітря, стіни та стеля приміщення влітку випромінюють у більшій кількості хвилі далекого ІЧ-діапазону, несомі сонячним світлом (FIR – Far Infrared). Тому тілом людини за однакових температур, влітку сприймається більше тепла.

Пари людей, що сплять в одному ліжку, мимоволі є передавачами та приймачами FIR-хвиль по відношенню один до одного. Якщо людина знаходиться в ліжку одна, вона діє як передавач FIR-хвиль, але вже не отримує такі ж хвилі у відповідь.

Коли люди розмовляють один з одним, вони мимоволі відправляють та отримують вібрації FIR-хвиль один від одного. Дружні (любовні) обійми також активують передачу FIR-випромінювання для людей.

Як сприймає ІЧ-світло природа?

Люди не в змозі бачити світлові промені ІЧ-діапазону, але змії сімейства гадюкових або віперових (наприклад, гримучі) мають сенсорні «впадини», які використовуються для отримання зображення в інфрачервоному світлі.

Ця властивість дозволяє зміям у повній темряві виявляти теплокровних тварин. Змії з двома сенсорними западинами, як передбачається наукою, мають деяке сприйняття глибини інфрачервоного діапазону.

Риба успішно використовує світло ближньої області спектру (NIR – Near Infrared) для захоплення видобутку та орієнтації в акваторії водойм. Це почуття NIR допомагає рибі безпомилково орієнтуватися за умов слабкого освітлення, у темряві чи каламутній воді.

Інфрачервоне випромінювання відіграє важливу роль для формування погоди та клімату Землі, також як сонячне світло. Загальна маса сонячного світла, що поглинається Землею, у рівній кількості ІЧ-випромінювання має переміщатися від Землі назад у космос. Інакше неминуче глобальне потепління чи глобальне похолодання.

Очевидна причина, через яку повітря швидко охолоджується сухої ночі. Низький рівень вологості та відсутність хмар на небі відкривають вільний шлях ІЧ-радіації. Інфрачервоні промені швидше виходять у космічний простір і, відповідно, швидше забирають тепло.

Значна частина, що приходить до Землі, – це саме інфрачервоне світло. Будь-який природний організм або предмет має температуру, а це означає - виділяє ІЧ-енергію. Навіть предмети, що апріорі є холодними (наприклад, кубики льоду), випромінюють ІЧ-світло.

Технічний потенціал інфрачервоної зони

Технічний потенціал ІЧ-променів безмежний. Прикладів маса. Інфрачервоне відстеження (самонаведення) застосовується у системах пасивного управління ракетами. Електромагнітне випромінювання від мети, одержуване інфрачервоної частини спектра, використовується в цьому випадку.

Супутники погоди, обладнані радіометрами, що сканують, виробляють теплові зображення, які потім дозволяють аналітичною методикою визначати висоти і типи хмар, розраховувати температуру суші та поверхневих вод, визначати особливості поверхні океану.

Інфрачервоне випромінювання є найпоширенішим способом дистанційного керування різними приладами. На базі технології FIR розробляються та випускаються безліч продуктів. Особливо тут відзначились японці. Ось лише кілька прикладів, популярних у Японії та по всьому світу:

• спеціальні накладки та обігрівачі FIR;
• пластини FIR для збереження риби та овочів свіжими довгий час;
• керамічний папір та кераміка FIR;
• тканинні FIR рукавички, куртки, автомобільні сидіння;
• перукарський FIR-фен, що знижує пошкодження волосся;

Інфрачервона рефлектографія (арт-консервація) застосовується для вивчення картин, допомагає виявити шари, що лежать в основі, не руйнуючи структури. Цей прийом допомагає виявити деталі, приховані під малюнком художника.

У такий спосіб визначається, чи є поточна картина оригінальним художнім твором чи лише професійно зробленою копією. Визначаються також зміни, пов'язані з реставраційною роботою над витворами мистецтва.

ІЧ-промені: вплив на здоров'я людей

Сприятливий вплив сонячного світла на здоров'я людини підтверджено науково. Однак надмірне перебування під сонячним випромінюванням є потенційно небезпечним. Сонячне світло містить ультрафіолетові промені, дія яких спалює шкіру тіла людини.

Тим часом інфрачервоне випромінювання далекого діапазону хвиль забезпечує всі переваги для здоров'я, які отримують від природного сонячного світла. При цьому повністю виключається небезпечна дія сонячної радіації.

Застосуванням технології відтворення ІЧ-променів досягається повний контроль температури (), необмежене сонячне світло. Але це далеко не всі відомі факти переваг інфрачервоного випромінювання:

• Інфрачервоні промені далекого діапазону зміцнюють серцево-судинну систему, стабілізують серцевий ритм, збільшують серцевий викид, зменшуючи діастолічний артеріальний тиск.
• Стимуляція серцево-судинної функції інфрачервоним світлом далекого діапазону - ідеальний спосіб підтримання в нормі серцево-судинної системи. Є досвід американських астронавтів під час тривалого космічного польоту.
• ІЧ-промені далекого інфрачервоного діапазону з температурою вище 40°C послаблюють і зрештою вбиває ракові клітини. Цей факт підтверджено Американською онкологічною асоціацією та Національним інститутом раку.
• Інфрачервоні сауни часто використовуються в Японії та Кореї (терапія гіпертермії або Waon-терапія) для лікування серцево-судинних захворювань, особливо в частині хронічної серцевої недостатності та периферичних артеріальних захворювань.
• Результати досліджень, опубліковані в журналі «Нейропсихіатрична хвороба та лікування», показують інфрачервоні промені як «медичний прорив» у лікуванні черепно-мозкових травм.
• Інфрачервона сауна вважається у сім разів більш ефективною при виведенні з організму важких металів, холестерину, спирту, нікотину, аміаку, сірчаної кислоти та інших токсинів.
• Нарешті, FIR-терапія в Японії та Китаї вийшла на перше місце серед ефективних способів лікування астми, бронхіту, застуди, грипу, синуситу. Зазначено, що FIR-терапія прибирає запалення, набряки, слизові оболонки.

Інфрачервоне світло та тривалість життя 200 років