12.1. Свет, ультрафиолетовое и инфракрасное излучение. Ультрафиолетовое и инфракрасное излучение реферат

Ультрафиолетовое и инфракрасное излучение.

Обратная связь

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение

Как определить диапазон голоса - ваш вокал

Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими

Целительная привычка

Как самому избавиться от обидчивости

Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам

Тренинг уверенности в себе

Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"

Натюрморт и его изобразительные возможности

Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.

Как научиться брать на себя ответственность

Зачем нужны границы в отношениях с детьми?

Световозвращающие элементы на детской одежде

Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия

Как слышать голос Бога

Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)

Глава 3. Завет мужчины с женщиной

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Ультрафиолетовое излучение относится к невидимому оптическому спектру. Естественным источником ультрафиолетового излучения является солнце, на которое приходится приблизительно 5% плотности потока солнечного излучения, — это жизненно необ­ходимый фактор, оказывающий благотворное стимулирующее дей­ствие на живой организм.

Искусственные источники ультрафиолетового излучения (элек­трическая дуга при электросварке, электроплавке, плазмотроны и др.) могут стать причиной поражений кожи и зрения. Острые поражения глаз (электроофтальмия) представ­ляют собой острый конъюнктивит. За­болевание проявляется ощущением постороннего тела или песка в глазах, светобоязнью, слезотечением. К хроническим заболевани­ям относят хронический конъюнктивит, катаракту. Кожные поражения протекают в форме острых дерматитов, иногда с образованием отеков и пузырей. Могут возник­нуть общетоксические явления с повышением температуры, ознобом, головными болями. На коже после интенсивного облучения развиваются гиперпигментация и шелушение. Длительное воздействие ультрафиолетового излучения приводит к «старению» кожи, вероятности развития злокачественных новообразований.

Гигиеническое нормированиеультрафиолетового излучения осуществляется по СН 4557-88, которые устанавливают допустимые плотности потока излучения в зависимости от длины волн при условии защиты органов зрения и кожи.

Допустимая интенсивность облучения работающих принезащищенных участках поверхности кожи не более 0,2 м2 (лицо,шея, кисти рук) общей продолжительностью воздействия излучения 50% рабочей смены и длительности однократного облучениясвыше 5 мин не должно превышать 10 Вт/м2 для области 400-280 нм и0,01 Вт/м2 — для области 315-280 нм.

При использовании специальной одежды и средств защиты лицаи рук, не пропускающих излучение, допустимая интенсивностьоблучения не должна превышать 1 Вт/м2.

К основным методам защитыот ультрафиолетового излучения относят экраны, средства индивидуальной защиты (одежда, очки), защитные кремы.

Инфракрасное излучение представляет собой невидимую часть оптического электромагнитного спектра, энергия которого при поглощении в биологической ткани вызывает тепловой эффект. Источникими инфракрасного излучения могут быть плавильные печи, расплавленный металл, нагретые детали и заготовки, различные виды сварки и др.

Наиболее поражаемые органы: кожный покров и органы зре­ния. При остром облучении кожи возможны ожоги, резкое расши­рение капилляров, усиление пигментации кожи; при хронических облучениях изменение пигментации может быть стойким, напри­мер эритемоподобный (красный) цвет лица у рабочих-стеклоду­вов, сталеваров.

При воздействии на зрение могут отмечаться помутнение и ожог роговицы, инфракрасная катаракта.

Инфракрасное излучение воздействует также на обменные процессы в миокарде, водно-электролитный баланс, на состояние верхних дыхательных путей (развитие хронического ларингита, ринита, синуситов), может быть причиной теплового удара.

Нормирование инфракрасного излученияосуществляется по интенсивности допустимых интегральных потоков излучения с учетом спектраль­ного состава, размера облучаемой площади, защитных свойств спецодежды для продолжительности действия в соответствии с ГОСТ 12.1.005—88 и Санитарными правилами и нормами СН 2.2.4.548—96 «Гигиенические требования к микро­климату Производственных помещений».

Интенсивность теплового облучения работающих от нагретых поверхностей технологического оборудования, осветительных приборов, инсоляции на постоянных и непостоянных рабочих местах не должна превышать 35 Вт/м2 при облучении 50% поверхности тела и более, 70 Вт/м2 - при величине облучаемой поверхности от 25 до 50% и 100 Вт/м2 - при облучении не более 25% поверхности тела.

Интенсивность теплового облучения работающих от открытых источников (нагретый металл, стекло, “открытое” пламя и др.) не должна превышать 140 Вт/м2, при этом облучению не должно подвергаться более 25% поверхности тела и обязательным является использование средств индивидуальной защиты, в том числе средств защиты лица и глаз.

Допустимая интенсивность облучения на постоянных и непостоянных местах дана в табл. 4.20.

Таблица 4.20.

Допустимая интенсивность облучения

Основные мероприятия по снижению опасности воздействия инфракрасного излучения на человека включают в себя: снижение интенсивности излучения источника; технические защитные средства; защита временем, использование средств индивидуальной защиты, лечебно-профилактические мероприятия.

Технические защитные средства подразделяются на ограждающие, теплоотражающие, теплоотводящие и теплоизолирующие экраны; герметизацию оборудования; средства вентиляции; средства автоматического дистанционного управления и контроля; сигнализацию.

При защите временем во избежание чрезмерного общего перегревания и локального повреждения (ожог) регламентируется продолжительность периодов непрерывного инфракрасного облучения человека и пауз между ними (табл. 4.21. по Р 2.2.755-99).

Таблица 4.21.

Зависимость непрерывного облучения от его интенсивности.

Вопросы к 4.4.3.

1. Охарактеризуйте природные источники электромагнитного поля.
2. Дайте классификацию антропогенных электромагнитных полей.

3. Расскажите о действие электромагнитного поля на человека.

4. Что такое нормирование электромагнитных полей.

5. Какие установлены допустимые уровни воздействия электромагнитных полей на рабочих местах.

6. Перечислите основные мероприятия по защите работающих от неблагоприятного влияния электромагнитных полей.

7. Какие экраны применяются для защиты от электромагнитных полей.

8. Какие применяются индивидуальные средства защиты и как определяется их эффективность.

9. Охарактеризуйте виды ионизирующего излучения.

10. Какие дозы характеризуют воздействие ионизирующего излучения.

11. Каково действие ионизирующего излучения на человека.

12. Что такое нормирование ионизирующего излучения.

13. Расскажите порядок обеспечениябезопасности при работе с ионизирующими излучениями.

14. Дайте понятие лазерного излучения.

15. Охарактеризуйте его воздействие на человека и методы защиты.

16. Дайте понятие ультрафиолетового излучения, его действия на человека и методов защиты.

17. Дайте понятие инфракрасного излучения, его действия на человека и методов защиты.

megapredmet.ru

Электронная тетрадь Кремлева Игоря: Инфракрасное и ультрафиолетовое излучение

Коротковолновая часть спектра примыкает к видимому свету, а длинноволновая сливается с областью ультракоротких радиоволн. Поэтому инфракрасное излучение обладает как свойствами видимого света (распространяется прямолинейно, отражается, преломляется как и видимый свет), так и свойствами радиоволн (оно может проходить сквозь некоторые материалы, непрозрачные для видимого излучения).

Инфракрасные излучатели с температурой на поверхности от 700 С до 2500 С имеют длину волны 1,55-2,55 мкм и называются "светлыми" - по длине волны они ближе к видимому свету, излучатели с более низкой температурой поверхности имеют большую длину волны и называются "темными".

            Что является источником инфракрасного излучения?

Вообще говоря, любое тело, нагретое до определенной температуры, излучает тепловую энергию в инфракрасном диапазоне спектра электромагнитных волн и может передавать эту энергию посредством лучистого теплообмена другим телам. Передача энергии происходит от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой, при этом, разные тела имеют различную излучающую и поглощающую способность, которая зависит от природы двух тел, от состояния их поверхности и т.д.

• Дистанционное управление

Инфракрасные диоды и фотодиоды повсеместно применяются в пультах дистанционного управления, системах автоматики, охранных системах и т. п. Они не отвлекают внимание человека в силу своей невидимости.

Инфракрасные излучатели применяют в промышленности для сушки лакокрасочных поверхностей. Инфракрасный метод сушки имеет существенные преимущества перед традиционным, конвекционным методом. В первую очередь это, безусловно, экономический эффект. Скорость и затрачиваемая энергия при инфракрасной сушке меньше тех же показателей при традиционных методах.

• Стерилизация пищевых продуктов

С помощью инфракрасного излучения стерилизируют пищевые продукты с целью дезинфекции.

• Антикоррозийное средство

Инфракрасные лучи применяются, с целью предотвращения коррозии покрываемых лаком поверхностей.

• Пищевая промышленность

Положительные эффекты

В ХХ веке было впервые показано как УФ-излучение оказывает благотворное воздействие на человека. Физиологическое действие Уф-лучей было исследовано отечественными и зарубежными исследователями в середине прошлого столетия (Г. Варшавер. Г. Франк. Н. Данциг, Н. Галанин. Н. Каплун, А. Парфенов, Е. Беликова. В. Dugger. J. Hassesser. Н. Ronge, Е. Biekford и др.) |1-3|. Было убедительно доказано в сотнях экспериментов, что излучение в УФ области спектра (290—400 нм) повышает тонус симпатико-адреналиновой системы, активирует защитные механизмы, повышает уровень неспецифического иммунитета, а также увеличивает секрецию ряда гормонов. Под воздействием УФ излучения (УФИ) образуются гистамин и подобные ему вещества, которые обладают сосудорасширяющим действием, повышают проницаемость кожных сосудов. Изменяется углеводный и белковый обмен веществ в организме. Действие оптического излучения изменяет легочную вентиляцию — частоту и ритм дыхания; повышается газообмен, потребление кислорода, активизируется деятельность эндокринной системы. Особенно значительна роль УФ излучения в образовании в организме витамина Д, укрепляющего костно-мышечную систему и обладающего антирахитным действием. Особо следует отметить, что длительная недостаточность УФИ может иметь неблагоприятные последствия для человеческого организма, называемые «световым голоданием». Наиболее частым проявлением этого заболевания является нарушение минерального обмена веществ, снижение иммунитета, быстрая утомляемость и т. п.

Действие на кожу

Действие ультрафиолетового облучения на кожу, превышающее естественную защитную способность кожи (загар) приводит к ожогам.

Длительное действие ультрафиолета способствует развитию меланомы, различных видов рака кожи, ускоряет старение и появление морщин.

При контролируемом воздействии на кожу ультрафиолетовых лучей, одним из основных положительных факторов считается образование на коже витамина D, при условии, что на ней сохраняется естественная жировая пленка. Жир кожного сала, находящийся на поверхности кожи, подвергается воздействию ультрафиолета и затем снова впитывается в кожу. Но если смыть кожный жир перед тем, как выйти на солнечный свет, витамин D не сможет образоваться. Если принять ванну сразу же после пребывания на солнце и смыть жир, то витамин D может не успеть впитаться в кожу.

Действие на сетчатку глаза

Ультрафиолетовое излучение неощутимо для глаз человека, но при интенсивном облучении вызывает типично радиационное поражение (ожог сетчатки). Так, 1 августа 2008 года десятки россиян повредили сетчатку глаза во время солнечного затмения, несмотря на многочисленные предупреждения о вреде его наблюдения без защиты глаз. Они жаловались на резкое снижение зрения и пятно перед глазами.

etkremlev.blogspot.ru

Влияние ультрафиолетового и инфракрасного излучения на человека — реферат

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«

 

 

 

Реферат:

« Влияние  ультрафиолетового и инфракрасного  излучения на человека»

 

 

 

Выполнила –  студентка 4 курса отделения

                                «Биология,химия»

Проверил -

 

Самара 2012

 

 

Ультрафиолетовое  излучение и его действие на организм.

Проблема  негативного влияния солнечного излучения на кожу — не только сезонная. Тем не менее, каждый год с приходом лета озабоченность этим вопросом становится по-настоящему массовой. Практикующие косметологи сталкиваются с разнообразными проявлениями коварства нашего светила: это и ускоренное старение под  воздействием солнечных лучей, и  индивидуальная фоточувствительность, и сочетание солнечного света с действием различных веществ и препаратов… В очередной раз поднимая эту вечно актуальную тему, мы стремимся отразить самые современные представления о механизмах действия солнечных лучей и способах извлечь из солнца пользу, избегнув вреда.

Друг или  враг?

Печальную картину  представляла бы Земля без солнечного света. Не существовало бы растений и  животных, а единственными живыми организмами были бы лишь бактерии, способные обходиться без солнца. Именно солнечный свет прямым или  косвенным образом стимулирует  тканевое дыхание, оказывает противовоспалительный эффект, укрепляет защитные силы организма, обеспечивает нормальное развитие костного скелета.

Основой благотворного  влияния солнца на человека являются ультрафиолетовые лучи. В солнечном  свете 40% спектра составляет видимый  свет, 50% — инфракрасное излучение  и 10% — ультрафиолет. На шкале электромагнитного  излучения ультрафиолет занимает промежуточное  положение между рентгеновскими лучами и видимой частью спектра. В зависимости от длины волны  ультрафиолетовое излучение разделяют  на несколько групп: коротковолновое (UVС), средневолновое (UVB) и длинноволновое (UVA).Из курса физики мы знаем, что если длина волны излучения увеличивается, то его проникающая способность возрастает, а переносимая им энергия уменьшается. Следовательно, наибольшей энергией обладают UVС-лучи, однако они почти полностью фильтруются озоновым слоем и не имеют физиологического значения. Лучи UVВ составляют 5% всего ультрафиолетового излучения и не проникают дальше эпидермиса. Остальная часть (90–95%) УФ-лучей приходится на долю излучения UVА, которое обладает большей проникающей способностью и достигает сосочкового и сетчатого слоя дермы.

Воздействие ультрафиолета на кожу заметно влияет на метаболизм нашего организма. Общеизвестно, что именно УФ-лучи инициируют процесс образования эргокальциферола (витамина Д), необходимого для всасывания кальция в кишечнике и обеспечения нормального развития костного скелета. Кроме того, ультрафиолет активно влияет на синтез мелатонина и серотонина — гормонов, отвечающих за циркадный (суточный) биологический ритм. Исследования немецких ученых показали, что при облучении УФ-лучами сыворотки крови в ней на 7 % увеличивалось содержание серотонина — «гормона бодрости», участвующего в регуляции эмоционального состояния. Его дефицит может приводить к депрессии, колебаниям настроения, сезонным функциональным расстройствам. При этом количество мелатонина, обладающего тормозящим действием на эндокринную и центральную нервную системы,

снижалось на 28%.

Именно таким  двойным эффектом объясняется бодрящее действие весеннего солнца, поднимающего настроение и жизненный тонус. Интересно, что одним из факторов акселерации  молодежи в ХХ веке считается мода на загар, а, следовательно — увеличение времени пребывания на солнце.

Нельзя не отметить и бактерицидную функцию  УФ-лучей. В медицинских учреждениях активно пользуются этим свойством для профилактики внутрибольничной инфекции и обеспечения стерильности оперблоков и перевязочных. Воздействие ультрафиолета на клетки бактерий, а именно на молекулы ДНК, и развитие в них дальнейших химических реакций приводит к гибели микроорганизмов.

Негативное  воздействие ультрафиолета

Однако хорошо известен и ряд других эффектов, возникающих при воздействии  УФ-излучения на организм человека, которые могут приводить к ряду серьезных структурных и функциональных повреждений кожи. Как известно, эти повреждения можно разделить на:

— острые, вызванные  большой дозой облучения, полученной за короткое время (например, солнечный  ожог или острые фотодерматозы). Они происходят преимущественно за счет лучей UVВ, энергия которых многократно превосходит энергию лучей UVА. Солнечная радиация распределяется неравномерно: 70% дозы лучей UVВ, получаемых человеком, приходится на лето и полуденное время дня, когда лучи падают почти отвесно, а не скользят по касательной — в этих условиях поглощается максимальное количество излучения.

Такие повреждения  вызваны непосредственным действием  УФ-излучения на хромофоры — именно эти молекулы избирательно поглощают УФ-лучи.

— отсроченные, вызванные длительным облучением умеренными (субэритемными) дозами (например, к  таким повреждениям относятся фотостарение, новообразования кожи, некоторые  фотодерматиты). Они возникают преимущественно  за счет лучей спектра А, которые несут меньшую энергию, но способны глубже проникать в кожу, и их интенсивность мало меняется в течение дня и практически не зависит от времени года. Как правило, этот тип повреждений — результат воздействия продуктов свободнорадикальных реакций (напомним, что свободные радикалы — это высокореактивные молекулы, активно взаимодействующие с белками, липидами и генетическим материалом клеток).

Роль УФ-лучей  спектра А в этиологии фотостарения доказана работами многих зарубежных и российских ученых, но тем не менее, механизмы фотостарения продолжают изучаться с использованием современной научно-технической базы, клеточной инженерии, биохимии и методов клеточной функциональной диагностики.

Естественная  система защиты кожи

Одним из факторов естественной защиты от солнца является урокановая кислота,содержащаяся в роговом слое эпидермиса. Под действием ультрафиолетовых лучей с длиной волны 240–300 нм меняется форма ее изомеров, что способствует превращению электромагнитной энергии в тепловую, которая поглощается тканями.

Мощным естественным фотопротектором является меланин. Спектр поглощения меланина перекрывает  весь спектр видимого света и УФ-диапазон. В структуре его молекул присутствуют неспаренные электроны, которые позволяют меланину поглощать кванты света, превращая их энергию в тепло.

Выраженными антиоксидантными свойствами в значительной степени обладают бесцветные предшественники  меланина, что позволяет во многом предотвратить негативные последствия  свободнорадикального воздействия ультрафиолета. По эффективности они сопоставимы с таким сильным антиоксидантом, как токоферол (витамин Е). При окислении они полимеризуются, образуя коричневый и черный пигмент — эумеланин, который сам обладает антиоксидантными свойствами. Кстати, предпринимаются попытки использовать в качестве антиоксидантов синтетические меланины и меланины, полученные с помощью биотехнологий.

Еще один механизм естественной защиты состоит в стимуляции базальных кератиноцитов под действием ультрафиолета. За счет этого происходит утолщение эпидермиса, который играет роль «рогового щита».

Воздействие инфракрасного излучение на организм человека.

Инфракрасное  излучение (ИК-излучение) – часть  электромагнитного спектра с  длиной волны от 780 нм до 1000 мкм, энергия которого при поглощении в веществе вызывает тепловой эффект. Коротковолновое инфракрасное излучение является наиболее активным, так как обладает наибольшей энергией фотонов, способных проникать в ткани организма и интенсивно поглощаться водой, содержащейся в тканях.

Инфракрасные  лучи оказывают на организм человека в основном тепловое воздействие, под  влиянием которого в организме происходят тепловые сдвиги, уменьшается кислородное  насыщение крови, понижается венозное давление, замедляется кровоток и, как  следствие, наступает нарушение  деятельности сердечно-сосудистой и нервной систем. Облучение малыми дозами лучистой теплоты полезно, но значительная его интенсивность и высокая температура воздуха могут оказать неблагоприятное действие на человека.

Наиболее  поражаемые ИК-излучениями органы человека: кожный покров, органы зрения; при остром повреждении кожи возможны ожоги, резкое расширение капилляров, усиление пигментации кожи. При хронических облучениях изменение пигментации может быть стойким, наблюдается эритемоподобный (красный) цвет лица. К острым нарушениям органов зрения относятся ожог, конъюнктивы, помутнение и ожог роговицы, ожог ткани передней камеры глаза. При остром интенсивном ИК-излучении и длительном облучении возможно образование катаракты. ИК-излучения воздействуют и на обменные процессы в миокарде, водно-электролитный баланс в организме, на состояние верхних дыхательных путей, не исключается и мутагенный эффект ИК-облучения.

Видимые излучения  при достаточных уровнях энергии  могут представлять опасность для  кожных покровов и органов зрения. Пульсации яркого света вызывают сужение полей зрения, оказывают  влияние на состояние зрительных функций, нервной системы, общую  работоспособность.

Широкополосные  световые излучения характеризуются  световым импульсом, действие которого на организм приводит к ожогам открытых участков тела, временному ослеплению или ожогам сетчатки глаза. Сетчатка может быть повреждена при длительном воздействии света умеренной  интенсивности, недостаточной для  развития термического ожога.Оптическое излучение видимого ИК-диапазона при избыточной плотности может приводить к истощению механизмов регуляции обменных процессов, особенно к изменениям в сердечной мышце с развитием дистрофии миокарда и атеросклероза.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

1. Агаджанян Н.А., Трошин В.И. Экология человека. М.; «Крук», 1994г
2. Гора Е.П. Экология человека, учебное пособие – М., Дрофа, 2007г
3. Гора Е.П. Экологическая физиология человека. Учебное пособие. В 2 кн.-М., Инфа- М, 1999г
4. Понаморёва И.Н. Общая экология, СПб., 1996г

myunivercity.ru

Инфракрасное и ультрафиолетовое излучения

Кругом нас, в нас самих, всюду и везде,

вечно сменяясь, совпадая и сталкиваясь,

идут излучения разной длины волны…

Лик Земли ими меняется, ими в значительной мере лепится.

В.И. Вернадский

В этой теме речь пойдет об инфракрасном и ультрафиолетовом излучении.

Ранее рассматривалась шкала электромагнитных волн. Условно все виды электромагнитных волн делятся на 7 основных диапазонов — это низкочастотные излучения, радиоизлучения, инфракрасные лучи, видимый свет, ультрафиолетовые лучи, рентгеновские лучи и гамма-излучение.

Инфракрасное излучение — это электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным концом видимого света и микроволновым радиоизлучением.

Оно было открыто в 1800 году английским астрономом Уильямом Гершелем.

Занимаясь изучением Солнца, он искал способы, чтобы уменьшить нагревание инструмента используемого для наблюдения. Для этого Гершель разложил солнечный свет в спектр. После этого, он помещал край термометр, у которого нижняя часть резервуара с ртутью была затемнена сажей, в различные участки спектра. Какого же было его удивление, когда он обнаружил, что максимум тепла находится за насыщенным красным цветом. Обнаружив это повышение температуры, Гершель пришел к выводу о том, что в этом месте нагревание термометра происходит под действием каких-то невидимых лучей.

Изначально эти лучи из-за их повышенной способности нагревать тела, были названы тепловыми, а затем (уже учитывая их расположение в спектре) — инфракрасными. Также было доказано, что излучение из этой области подчиняется законам оптики, а, следовательно, имеет туже природу, что и видимый свет.

В настоящее время весь диапазон инфракрасного излучения делится на три составляющих. Это:

– коротковолновая область, с длиной волны от 0,74 до 2,5 мкм;

– средневолновая область, с длиной волны от 2,5 до 50 мкм;

– длинноволновая область, длина волны в которой лежит в пределах от 50 до 2000 мкм.

Ближнее инфракрасное излучение очень похоже на видимый свет. В среднем инфракрасном диапазоне светится вся наша планета и все предметы на ней, даже лед.  Длинноволновую окраину инфракрасного диапазона излучений иногда выделяют в отдельный диапазон электромагнитных волн — терагерцевое (или субмиллиметровое) излучение. Это излучение открыла советский физик Александра Андреевна Глаголева-Аркадьева спустя 123 года после открытия Гершелем инфракрасного излучения, тем самым показав, что инфракрасные лучи — это лишь разновидность обычных электромагнитных волн.

Известно, что инфракрасное излучение также называют тепловым излучением, так как данный вид излучения, испускаемый нагретыми телами, воспринимается кожей человека как ощущение тепла. При этом стоит обратить внимание на то, что чем выше температура источника инфракрасного излучения, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения.

Самый известный источник инфракрасного излучения – это Солнце. Без его света на Земле не зародилась бы жизнь и без него же она не продолжалась бы сейчас.

Передача энергии Солнцем через огромное пространство космоса происходит практически без потерь на нагревание пространства. Поэтому происходит непосредственное нагревание земной поверхности, на которую и попадают лучи Солнца. А затем уже Земля и другие нагретые Солнцем предметы нагревают воздух. А вообще, любое тело, которое нагрето до определенной температуры, излучает тепловую энергию в инфракрасном диапазоне спектра электромагнитных волн и, следовательно, может передавать эту энергию посредством лучистого теплообмена другим телам.

Теперь же инфракрасные приборы окружают нас буквально повсюду в нашей повседневной жизни. Практически у каждого человека есть дома телевизор, и практически наверняка он оснащен пультом дистанционного управления, который работает в инфракрасном диапазоне. Инфракрасные диоды и фотодиоды повсеместно применяются в охранных системах и системах автоматики, так как они не отвлекают внимание человека в силу своей невидимости. Инфракрасные излучатели применяют для сушки ягод и овощей. Его используют для получения инфракрасных фотографий, в приборах ночного видения, в мобильных телефонах и в системах самонаведения снарядов на цель.

Самый известный на Руси искусственный источник длинноволнового инфракрасного излучения — это русская печь, и практически каждый человек обязательно испытывал на себе их благотворное влияние. Именно инфракрасное излучение, чувствуем от нагретой печи или от батарей центрального отопления.

Помимо прочего, инфракрасный диапазон — это один из самых интересных диапазонов для астрономов. Ведь в нем светится вся космическая пыль, которая важна для образования звезд и эволюций галактик. А из-за того, что инфракрасное излучение намного лучше видимого проходит через облака космической пыли, оно позволяет нам видеть объекты, не доступные наблюдению в других участках спектра. Наверное, самое значимое открытие в инфракрасной области, сделал телескоп Хаббл в 1995 году — это Hubble Deep Field (Глубокое поле Хаббла). В течении 10 суток телескоп накапливал свет, приходящий с небольшого темного участка неба в созвездии Большой Медведицы. Эта область являлась на столько маленькой, что лишь несколько звезд с переднего плана Млечного пути лежат в ее пределах на фотографии, а остальные, почти три тысячи объектов на изображении — это галактики.

После обнаружения инфракрасного излучения, немецкий физик Иоганн Вильгельм Риттер задался целью найти нечто похожее и на противоположном конце спектра, с длиной волны меньше чем у фиолетового света. И уже в 1801 году его попытки увенчались успехом. В то время было известно, что хлорид серебра чернеет под действием видимого света. Риттер решил проверить, будет ли чернеть пластинка, если ее поместить за фиолетовый край спектра. Проведя данный эксперимент, он обнаружил, что хлорид серебра действительно разлагается, причем даже намного активнее, чем под действием видимого света. Данный вид излучения был назван ультрафиолетовым.

В настоящее время выделяют 4 типа ультрафиолетового излучения: ближний, средний, дальний и экстремальный.

Ближний ультрафиолетовый диапазон еще называют «черным светом» потому, что он не распознается человеческим глазом. Однако его можно обнаружить при отражении от некоторых объектов, так как он вызывает явление фотолюминесценции.

А вот для дальнего и экстремального диапазона часто используется термин «вакуумный», так как волны этого диапазона сильно поглощаются атмосферой Земли.

Основным источником ультрафиолетового излучения на Земле, как и в случае с инфракрасным излучением, является Солнце. Также естественными источниками ультрафиолетового излучения являются звезды и другие космические объекты.

Из искусственных источников ультрафиолетового излучения, можно выделить ртутно-кварцевые лампы, люминесцентные лампы дневного света, эксилампы, светодиоды и лазерные источники.

Сфера применения ультрафиолетового излучения в современном мире достаточно обширна. Например, для защиты документов и банкнот различных стран, их снабжают специальными ультрафиолетовыми метками, которые видны только в ультрафиолетовом свете.

Ультрафиолетовые лампы используются для дезинфекции воды, воздуха, помещений больниц и метро, а также различных поверхностей во всех сферах жизнедеятельности человека.

Многие минералы содержат вещества, способные светится под действием ультрафиолетового излучения, что позволяет использовать его для определения состава минералов.

Нередко данный вид излучения применяется и для ловли насекомых. Это связано в первую очередь с тем, что у большинства насекомых видимый диапазон смещен в коротковолновую область спектра. Поэтому насекомые не видят то, что человек воспринимает как красный цвет, зато прекрасно видят мягкое ультрафиолетовое излучение.

Стоит также отметить, что ультрафиолетовое излучение, наряду с инфракрасным, является одним из главных инструментов экспертов и реставраторов произведений искусств. Так, например, более свежий лак на картине в ультрафиолетовом свете выглядит темнее. Темнее выглядят и отреставрированные участки, и кустарные подписи.

Основные выводы:

– Инфракрасное излучение — это электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным концом видимого света и микроволновым радиоизлучением.

– Весь диапазон инфракрасного излучения делится на три основных составляющих — это коротковолновая, средневолновая и длинноволновая области.

– Ультрафиолетовое излучение — это электромагнитное излучение, занимающее спектральный диапазон между видимым и рентгеновским излучениями.

– Ультрафиолетовое излучение делят на подгруппы — это ближний, средний, дальний и экстремальный ультрафиолет.

– Инфракрасное и ультрафиолетовое, имеют обширные области применения в современном мире.

videouroki.net

12.1. Свет, ультрафиолетовое и инфракрасное излучение

Светэто совокупность электромагнитных волн различной длины. Диапазон длин волн видимого света – от 0,4 до 0,75 мкм. К нему примыкают области невидимого света –ультрафиолетоваяилиУФ-излучение(от 0,4 до 0,1 мкм) иинфракраснаяилиИК-излучение(от 0,75 до 750 мкм).

Видимый свет доносит до нас большую часть информации из внешнего мира. Помимо зрительного восприятия, свет можно обнаружить по его тепловому эффекту, по его электрическому действию или по вызываемой им химической реакции. Восприятие света сетчаткой глаза является одним из примеров его фотохимического действия. В зрительном восприятии определенной длине волны света сопутствует определенный цвет. Так излучение с длиной волны 0,48-0,5 мкм будет голубым; 0,56-0,59 - желтым; 0,62-0,75 красным. Естественный белый свет, есть совокупность волн различной длины, распространяющихся одновременно. Его можно разложить на составляющиеи выцедить их с помощью спектральных приборов (призм,дифракционных решеток,светофильтров).

Как и всякая волна, свет несет с собой энергию, которая зависит от длины волны (или частоты) излучения.

Ультрафиолетовое излучение, как более коротковолновое, характеризуется большей энергией и более сильным взаимодействием с веществом, чем объясняется широкое его использование в практике. Например, излучение ультрафиолетом может инициировать или усиливать многие химические реакции. Существенно влияние ультрафиолета на биологические объекты, например, его бактерицидное действие.

Следует помнить, что ультрафиолетовое излучение очень сильно поглощается большинством веществ, что не позволяет применить при работе с ним обычную стеклянную оптику. До 0,18 мкм используют кварц, фтористый литий, до 0,12 мкм – флюорит; для еще более коротких волн приходится применять отражательную оптику.

Еще более широко в технике используют длинноволновую часть спектра – инфракрасное излучение. Отметить здесь приборы ночного видения, ИК-спектроскопию, тепловую обработку материалов, лазерную технику, измерение на расстоянии температуры предметов.

Тепловое излучение – электромагнитное излучение, испускаемое веществом и возникающее за счет его внутренней энергии. Тепловое излучение имеет сплошной спектр, положение максимума которого зависит от температуры вещества. С ее повышением возрастает общая энергия испускаемого теплового излучения, а максимум перемещается в область малых длин волн.

Применение: системы тепловидения. Тепловидение – это получение видимого изображения тел по их тепловому (инфракрасному) излучению, собственному или отраженному; используется для определения формы и местоположения объектов, находящихся в темноте или в оптически непрозрачных средах. Эти системы применяются для диагностики в медицине, в навигации, геологической разведке, дефектоскопии и т. д. Приемники оптического излучения – устройства, в которых инфракрасное излучение от объекта преобразуется в видимое излучение, например фотоэлементы, ФЭУ, фоторезисторы и т. д. [3].



Рис. 12.2. Фотоэлектронный умножитель:

1 – фото катод;2 – экран;3-10 – катоды;А – анод;

R – нагрузка

Интересное свойство ИК-лучей обнаружил недавно польские ученые: прямое облучение стальных изделий светом инфракрасных ламп сдерживает процессы коррозии не только в условиях обычного хранения, но и при повышении влажности и содержания сернистых газов.

Существует так же способ определения экспозиции засветки фоторезисторов на основе диасоединений и азидов в процессе фотолитографии. С целью улучшения воспроизводимости и увеличения выхода годных приборов, полупроводниковый эпитаксиальный материал с нанесеным на него фоторезистом облучают ультрафиолетовым или видимым светом, причем экспозицию определяют по времени исчезновения полосы поглощения пленки фоторезиста в области 2000-2500 см. в минус первой степени. Здесь облучают коротковолновым светом, а изменение свойств регистрируют по поглощению в инфракрасной области - 2000 см. в минус первой степени соответствуют длине волны 3,07 мкм.

Световое излучение может передавать свою энергию телу не только нагревая его или возбуждая его атомы, но и в виде механического давления. Световое давлениепроявляется в том, что на освещаемую поверхность тела в направлении распространения света действует распределенная сила, пропорциональная плотности световой энергии и зависящая от оптических свойств поверхности. Световое давление на полностью отражающую зеркальную поверхность вдвое больше, чем на полностью поглощающую при прочих равных условиях.

Объяснить это явление можно как с волновой, так и с корпускулярной точек зрения на природу света. В первом случае это результат взаимодействия электрического тока, наведенного в теле электрическим полем световой волны, с ее магнитным полем по закону Ампера. Во втором – результат передачи импульса фотонов поглощающей или отражающей стенке.

Величина светового давления мала. Так, яркий солнечный свет давит на 1 кв.м. черной поверхности с силой всего лишь 0,4 мГ. Однако простота управления световым потоком, "оксеонтактность" воздействия и "избирательность" светового давления в отношении тел с различными поглощающими и отражающими свойствами позволяют с успехом использовать это явление в изобретательстве (например, фотонная ракета).

Так же световое давление используется в микроскопах для уравновешивания малых изменений массы или силы. Измерительное фотоэлектрическое устройство определяет, какая величина светового потока, а, следовательно, и светового давления, потребовалась для компенсации изменения массы образца и восстановления равновесия системы.

Применение светового давления:

- способ перекачки газов или паров из сосуда в сосуд путем создания перепада давления на разделяющей оба сосуда перегородке, имеющей отверстие, с целью повышения эффективности откачки, на отверстие в перегородке фокусируют световой пучок, излучаемый, например, лазером;

- способ по п.1 отличающийся тем, что с целью осуществления избирательной откачки газов или паров и, в частности, с целью разделения изотопных смесей газов или паров, ширину спектра излучения избирают меньше частотного разноса центров линий поглощения соседних с них компонентов, при этом частоту излучателя настраивают на центр линии поглощения откачиваемого компонента.

studfiles.net

---

Смотрите также

• 
  Степан разин реферат по истории
• 
  Страхование в международной торговле реферат
• 
  Роботы в жизни человека реферат
• 
  Реферат экономическая мысль древнего китая
• 
  Реферат шедевры архитектуры древнего египта
• 
  Реферат убийство в состоянии аффекта
• 
  Реферат три богатыря 4 класс
• 
  Реферат на тему электрическая диссоциация
• 
  Реферат на тему рынок золота
• 
  Реферат на тему донорство крови
• 
  Международное спортивное студенческое движение реферат