Инфракрасное излучение
- это разновидность электромагнитного излучения, занимающего в спектре электромагнитных волн диапазон от 0,77 до 340 мкм. При этом диапазон от 0,77 до 15 мкм считается коротковолновым, от 15 до 100 мкм - средневолновым, а от 100 до 340 - длинноволновым.
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.
ПрименениеИнфракрасные 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.
Инфракрасные лучи применяются, с целью предотвращения коррозии покрываемых лаком поверхностей.
Особенностью применения ИК-излучения в пищевой промышленности является возможность проникновения электромагнитной волны в такие капиллярно-пористые продукты, как зерно, крупа, мука и т. п. на глубину до 7 мм. Эта величина зависит от характера поверхности, структуры, свойств материала и частотной характеристики излучения. Электромагнитная волна определённого частотного диапазона оказывает не только термическое, но и биологическое воздействие на продукт, способствует ускорению биохимических превращений в биологических полимерах (крахмал, белок, липиды). Конвейерные сушильные транспортёры с успехом могут использоваться при закладке зерна в зернохранилища и в мукомольной промышленности.
Ультрафиолетовое излучение
(от ультра...
и фиолетовый), ультрафиолетовые лучи, УФ-излучение, не видимое глазом электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между видимым и рентгеновским излучениями в пределах длин волн l 400—10 нм.
Вся область Ультрафиолетовое излучение
условно делится на ближнюю (400—200 нм
) и далёкую, или вакуумную (200—10 нм
);
последнее название обусловлено тем, что Ультрафиолетовое излучение
этого участка сильно поглощается воздухом и его исследование производят с помощью вакуумных спектральных приборов.
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 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.
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.
Тем не менее, ультрафиолет чрезвычайно нужен для глаз человека, о чем свидетельствуют большинство офтальмологов. Солнечный свет оказывает расслабляющее воздействие на окологлазные мускулы, стимулирует радужную оболочку и нервы глаз, увеличивает циркуляцию крови. Регулярно укрепляя с помощью солнечных ванн нервы сетчатки, вы избавитесь от болезненных ощущений в глазах, возникающих при интенсивном солнечном свете.
Источники:
С открытием инфракрасного излучения у известного в свое время германского физика Иоганна Вильгельма Риттера возникло желание изучить противоположную сторону данного явления.
Спустя некоторое время ему удалось выяснить, что на другой конец обладает немалой химической активностью.
Такой спектр стали называть ультрафиолетовыми лучами. Что оно собой представляет и какое влияние оказывает на живые земные организмы, попробуем разобраться далее.
Оба излучения – это в любом случае электромагнитные волны. Как инфракрасное, так и ультрафиолетовое, они с обеих сторон ограничивают спектр света, воспринимаемого человеческим глазом.
Главное отличие этих двух явлений – длина волны. Ультрафиолет обладает достаточно широким диапазоном длины волны – от 10 до 380 мкм и располагается он между видимым светом и рентген-излучением.
Отличия инфракрасного излучения от ультрафиолетового ИК-излучение имеет основное свойство – излучать тепло, в то время, как ультрафиолетовое обладает химической активностью, что оказывает ощутимое воздействие на человеческий организм.
Благодаря тому, что УФ делятся по разности длины волны, биологически они влияют на человеческий организм по-разному, поэтому ученые выделяют три участка ультрафиолетового диапазона: УФ-А, УФ-Б, УФ-С: ближний, средний и дальний ультрафиолет.
Атмосфера, которая окутывает нашу планету, выступает в роли защитного щита, что защищает ее от Солнечного потока ультрафиолета. Дальнее излучение удерживается и поглощается практически полностью посредством кислорода, водяного пара, углекислого газа. Таким образом, на поверхность попадает незначительная радиация в виде ближнего и среднего излучения.
Самое опасное – излучение с небольшой длиной волны. Если коротковолновое излучение опадает на живые ткани, это провоцирует моментальное разрушительное действие. Но благодаря тому, что у нашей планеты есть озоновый щит, мы находимся в безопасности от воздействия подобных лучей.
ВАЖНО! Несмотря на природную защиту, мы пользуемся в быту некоторыми изобретениями, являющимися источниками именно данного диапазона лучей. Это сварочные аппараты и ультрафиолетовые лампы, от которых, к сожалению, отказаться нельзя.
Биологически ультрафиолет воздействует на человеческую кожу как небольшое покраснение, загар, что является достаточно мягкой реакцией. Но стоит учитывать индивидуальную особенность кожи, которая может специфически отреагировать на УФ излучение.
Воздействие УФ лучей также неблагоприятно влияет на глаза. Многие осведомлены в том, что ультрафиолет так или иначе влияет на человеческий организм, но подробности известны не все, поэтому далее попробуем более детально разобраться в этой теме.
Полностью отказываться от попадания солнечных лучей на кожный покров нельзя, это привод к крайне неприятным последствиям.
Но также впадать в крайность и стараться приобрести привлекательный оттенок тела, изнуряя себя под беспощадными лучами солнца – противопоказано. Что может произойти в случае бесконтрольного пребывания под палящим солнцем?
Если обнаружилось покраснение кожи, это не является признаком того, что спустя некоторое время, оно пройдет и останется милый, шоколадный загар. Кожа темнее вследствие того, что организмом вырабатывается красящий пигмент, меланин, который борется с неблагоприятным воздействием УФ на наш организм.
Притом, покраснение на коже остается недолго, а вот эластичность она может утратить навсегда. Также могут начать разрастаться клетки эпителия, визуально отражающиеся в виде веснушек и пигментных пятен, что также останется надолго, а то и навсегда.
Проникая глубока в ткани, ультрафиолет может привести к ультрафиолетовому мутагенезу, что представляет собой повреждение клеток на генном уровне. Наиболее опасным может стать меланома, в случае метастазировании которой может наступить смерть.
Можно ли защитить кожу от негативного воздействия ультрафиолета? Да, если, будучи на пляже, придерживаться всего нескольких правил:
Если вы находитесь не на пляже, но вынуждены находится од открытым небом, стоит выбирать специальную одежду, способную защитить кожу от УФ.
Электроофтальмия – явление, возникающие вследствие негативного воздействия ультрафиолета на структуру глаза. УФ волны со средним диапазонов в данном случае являются очень разрушающими для человеческого зрения.
Электроофтальмия Данные явления чаще всего возникают, когда:
Электроофтальмия может привести к ожогу роговицы, главными симптомами которого можно назвать:
О статистике глубокие слои роговицы не успевают подвергнуться поражению, поэтому, когда эпителий заживляется, зрение полностью восстанавливается.
Если человек столкнулся с вышеперечисленными симптомами, это не только эстетически неприятно, но и может доставить немыслимые страдания.
Оказание первой помощи довольно простое:
Чтобы избавиться от рези в глазах, достаточно сделать компресс из влажных пакетиков от черного чая, или же натереть сырой картофель. В случае, если эти способы не помогли, стоит сразу же обратиться за помощью к специалисту.
Чтобы избежать подобных ситуаций, достаточно приобрести социальные солнцезащитные очки. Маркировка UV-400 говорит о том, что данный аксессуар способен защитить глаза от всех УФ-излучений.
В медицине есть понятие «ультрафиолетового голодания», что может возникнуть в случае длительного избегания солнечного света. При этом могут возникнут неприятные патологии, избежать которые легко, используя искусственные источники ультрафиолета.
Их небольшое воздействие способно компенсировать дефицит зимней нехватки витамина D.
Помимо этого, подобная терапия применима в случае проблем с суставами, заболевания кожи и аллергических реакций.
При помощи УФ-излучения можно:
ВАЖНО! Всегда, применяя подобные излучения на практике, стоит ознакомиться не только с положительными, но и с негативными сторонами их воздействия. Применять искусственное, как и природное УФ-излучение в качестве лечения категорически запрещается при онкологии, кровотечениях, гипертонии 1 и 2 стадии, туберкулёзе активной формы.
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 при
незащищенных участках поверхности кожи не более 0,2 м 2 (лицо,
шея, кисти рук) общей продолжительностью воздействия излучения 50% рабочей смены и длительности однократного облучения
свыше 5 мин не должно превышать 10 Вт/м 2 для области 400-280 нм и
0,01 Вт/м 2 - для области 315-280 нм.
При использовании специальной одежды и средств защиты лица
и рук, не пропускающих излучение, допустимая интенсивность
облучения не должна превышать 1 Вт/м 2 .
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/м 2 при облучении 50% поверхности тела и более, 70 Вт/м 2 - при величине облучаемой поверхности от 25 до 50% и 100 Вт/м 2 - 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/м 2 , 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.
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.
Светолечение (фототерапия) - лечение светом. Инфракрасное излучение. Видимое излучение. Ультрафиолетовое излучение
Светолечение представляет собой дозированное воздействие инфракрасного, видимого и ультрафиолетового излучения на организм человека с целью лечения. Для этого применяются специальные лампы фототерапии. Данный метод лечения также часто называют фототерапией (от греческого photos - свет).
С давних времен люди обращали внимание на целительное воздействие солнечных лучей на здоровье человека. Солнечный спектр на 10% состоит из ультрафиолетовых лучей, на 40% - из лучей видимого спектра и на 50% - из инфракрасных лучей. Все эти виды электромагнитных излучений получили широкое распространение в медицине.
В медицинских учреждениях для данного вида лечения используются искусственные излучатели с нитями накаливания. Они нагреваются при помощи электрического тока.
Инфракрасное излучение: влияние на человека, лечение
Инфракрасное излучение представляет собой тепловое излучение. Его лучи способны проникать в ткани организма на большую глубину, по сравнению с другими видами световой энергии. Это приводит к прогреванию всей толщи кожи и части подкожных тканей. Структуры, которые расположены глубже, не подвержены воздействию данного вида излучения.
Основными показаниями к его применению являются: некоторые заболевания опорно-двигательного аппарата, негнойные хронические и подострые воспалительные местные процессы, происходящие, в том числе, во внутренних органах. Лечат с его помощью пациентов с заболеваниями центральной и периферической нервной системы, периферических сосудов, глаз, уха, кожи. Помогает этот метод и при остаточных явлениях после ожогов и отморожений.
Данный вид излучения способствует устранению воспалительных процессов, ускоряет заживление, повышает местную сопротивляемость и противоинфекционную защиту.
Если правила проведения процедуры нарушаются, существует опасность серьезного перегрева тканей и образования термических ожогов. Может возникнуть также перегрузка кровообращения, которая противопоказана при сердечно-сосудистых заболеваниях.
Противопоказаниями к применению являются: наличие доброкачественных или злокачественных новообразований, активные формы туберкулеза, гипертоническая болезнь III стадии, кровотечение, а также недостаточность кровообращения.
Видимое излучение
Видимое излучение представляет собой участок общего электромагнитного спектра, который состоит из 7 цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Оно может проникать в кожу на глубину до 1 см. Но основное воздействие оно оказывает через сетчатку глаза.
Восприятие человеком цветовых компонентов видимого света воздействует на его центральную нервную систему. Этот вид излучения применяется при лечении пациентов, имеющих различные заболевания нервной системы.
Как известно, например, желтый, зеленый и оранжевый цвета повышают настроение, а синий и фиолетовый действуют наоборот. Красный цвет возбуждает деятельность коры головного мозга. Синий - тормозит нервно-психическую деятельность. Очень важное значение для эмоционального состояния человека имеет белый цвет. Его нехватка приводит к депрессиям.
Ультрафиолетовое излучение
Ультрафиолетовое излучение обладает наиболее мощной энергией и активностью. Однако при этом его лучи способны проникать в ткани человека только на глубину до 1 мм.
Наибольшей чувствительностью к лучам данного типа отличаются наша кожа и слизистые оболочки. Маленькие дети имеют повышенную чувствительность к ультрафиолету.
Ультрафиолетовое облучение способствует повышению защитных сил организма, оказывает десенсибилизирующее воздействие, улучшает показатели жирового обмена. Оно также нормализует процессы свертывания крови, улучшает функции внешнего дыхания, увеличивает активность коры надпочечников. Дефицит ультрафиолета приводит к авитаминозу, понижению иммунитета, ухудшению работы нервной системы и проявлениям психической неустойчивости.
Показания к применению ультрафиолетового излучения
Показаниями к применению служат заболевания кожи, суставов, органов дыхания, женских половых органов, периферической нервной системы. Назначается для скорейшего заживления ран и с целью компенсации ультрафиолетовой недостаточности в организме. Профилактирует рахит.
Противопоказания к применению ультрафиолетового излучения
Противопоказаниями являются : острые воспалительные процессы, опухоли, кровотечения, гипертоническая болезнь III стадии, недостаточность кровообращения II-III стадии, активные формы туберкулеза и др.
Лазерное излучение.
Лазерная или квантовая терапия - это метод светолечения, который заключается в использовании пучков лазерного излучения. Лазерное излучение обладает следующими лечебными свойствами: противовоспалительное, репаративное, гипоальгезивное, иммуностимулирующее и бактерицидное.
Назначается оно при большом количестве заболеваний костно-мышечной, сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной, нервной, мочеполовой систем. Применяется также для лечения кожных заболеваний, заболеваний ЛОР-органов и диабетических ангиопатий. Противопоказания такие же, как и у других видов светового излучения.
