Инфракрасное излучение реферат бжд

Обновлено: 08.07.2024

Инфракрасное излучение генерируется любым нагретым телом, температура которого определяет интенсивность и спектр излучаемой электромагнитной энергии. Нагретые тела, имеющие температуру выше 100oС, являются источником коротковолнового инфракрасного излучения.
Из всего спектра человеческий глаз способен улавливать излучение только в очень узком диапазоне видимого света. От одного его края до другого частота излучения (а равно длина волны и энергия квантов) меняется менее чем в два раза.

Прикрепленные файлы: 1 файл

дондокова.docx

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Восточно-Сибирский Государственный Университет Технологий и Управления

Институт экономики и права

Выполнил: ст-т 4 курса, гр. 5140

Проверил: к.э.н., доцент

Из всего спектра человеческий глаз способен улавливать излучение только в очень узком диапазоне видимого света. От одного его края до другого частота излучения (а равно длина волны и энергия квантов) меняется менее чем в два раза. Для сравнения самые длинные радиоволны в 1014 раз длиннее видимого излучения, а самые энергичные гамма-кванты — в 1020 энергичнее. Тем не менее, на протяжении многих тысяч лет большую часть информации об окружающем мире люди черпали из диапазона видимого излучения, границы которого определяются свойствами светочувствительных клеток человеческой сетчатки.

Целью работы является изучение инфракрасного излучения и его воздействия на организм человека.

Задачи: рассмотреть инфракрасное излучение, как необходимый источник тепла для человека; выяснить, как инфракрасное излучение влияет на организм человека; области применения инфракрасного излучения.

Инфракрасное излучение было открыто в 1800 году английским астрономом У. Гершелем.

Источники инфракрасного излучения Мощным источником инфракрасного излучения является Солнце, около 50% излучения которого лежит в инфракрасной области. Значительная доля (от 70 до 80%) энергии излучения ламп накаливания с вольфрамовой нитью приходится на инфракрасное излучение. При фотографировании в темноте и в некоторых приборах ночного наблюдения лампы для подсветки снабжаются инфракрасным светофильтром, который пропускает только инфракрасное излучение. Мощным источником инфракрасного излучения является угольная электрическая дуга излучение которой близко к излучению чёрного тела, а также различные газоразрядные лампы (импульсные и непрерывного горения).

Нормирование ИК излучения

Нормируемой характеристикой явл. плотность потока энергии Е, Вт/м2, ПДУ для закрытых источников не более 100 Вт/м2энергетическая светимость , для открытых - не более 140 Вт/м2.

Теплоизоляция горячих поверхностей; охлаждение теплоизлучающих поверхностей; удаление рабочих (защита расстоянием); автоматизация / механизация производственных процессов; дистанционное управление; применение аэрации, воздушного душирования; экранирование источника излучения; применение кабин и ограждений; ср-ва индивидуальной защиты (спецодежда из хлопчатобумажной ткани с огнестойкой пропиткой, спецобувь, очки со светофильтрами из желто-зеленого или синего стекла, перчатки, рукавицы, защитные маски).

При плотности потока 2800 Вт/м2 или выше выполнение работ без ср-в индивидуальной защиты не допускается.
Применение Инфракрасного излучения Инфракрасное излучение находит широкое применение в научных исследованиях, при решении большого числа практических задач, в военном деле и пр. Исследование спектров испускания и поглощения в инфракрасной области используется при изучении структуры электронной оболочки атомов, для определения структуры молекул, а также для качественного и количественного анализа смесей веществ сложного молекулярного состава, например моторного топлива.
Благодаря различию коэффициентов рассеяния, отражения и пропускания тел в видимом и инфракрасном излучени фотография, полученная в инфракрасном излучении, обладает рядом особенностей по сравнению с обычной фотографией. Например, на инфракрасных снимках часто видны детали, невидимые на обычной фотографии.
В промышленности инфракрасное излучение применяется для сушки и нагрева материалов и изделий при их облучении, а также для обнаружения скрытых дефектов изделий.

Каждый диапазон инфракрасных волн обладает своими проникающими способностями через атмосферу (воздух) и через кожные покровы человека. Инфракрасные волны в диапазоне дальнего инфракрасного излучения проходят через воздух, практически не нагревая его. А также могут глубоко проникать непосредственно в тело человека. А инфракрасное излучение проникает не только под кожу человека, но также и на клеточный уровень, запуская там ферментативную реакцию. Именно этими волнами, будущие матери облучают плод от его зачатия до рождения.

Дальнее инфракрасное излучение нормализует процесс обмена и устраняет причину болезни, а не только ее симптомы. Работы по изучению применения проникающего дальнего инфракрасного излучения продолжаются во всем Мире.

Польза длинноволнового инфракрасного излучения

Второй вид позитивного дальнего инфракрасного излучения на организм человека состоит впрямом лечении общих недомоганий и болезней. Мы сталкиваемся с общими недомоганиями практически каждый день в нашей жизни. В этих случаях продукция, использующая инфракрасное излучение в его длинноволновой части, способна оказыватьпрямое терапевтическое воздействие. В настоящее время имеются многочисленные результаты применения продукции, использующей длинноволновое инфракрасное излучение, в различных лечебных учреждениях Японии, США, Китае, Канаде, Европы, странах СНГ.

Инфракрасные волны, проникая глубоко в тело, прогревают ткани, органы, мышцы, кости и суставы. Благодаря этому ускоряется поток крови и других жидкостей тела. Возрастающая кровяная циркуляция в мускулах увеличивает метаболический обмен (метаболизм — обмен веществ — совокупность химических реакций, в результате которых происходит синтез или распад веществ и высвобождение энергии; в процессе метаболизма организм воспринимает из окружающей среды вещества (преимущественно пищевые), которые, претерпевая глубокие изменения, превращаются в вещества самого организма, составных компонентов тела), который в свою очередь усиливает действие иммунной системы организма, улучшает питание мускулов, резко повышает снабжение тканей кислородом.

Представляют собой электромагнитное излучение с длинами волн:

область А 760-1500 нм

С более 3000 нм

Источники: открытое пламя, расплавленный и нагретый металл, стекло, нагретые поверхности оборудования, источники искусственного освещения и др.

Биологическое действие ИК излучения

ИК излучение играет важную роль в теплообмене. Эффект теплового воздействия на организм зависит: от плотности потока, длительности облучения, зоны воздействия, длины волны, которая определяет глубину проникновения излучения в тело человека.

Справедлив постулат для оптического диапазона - чем меньше длина волны, тем больше проникающая способность.

Следовательно, наибольшей проникающей способностью обладает излучение в области А, которое проникает через кожные покровы и поглощается кровью и подкожной жировой клетчаткой. Излучение областей В и С большей частью поглощается в эпидермисе.

При длительном нахождении человека в зоне ИК излучения происходит резкое нарушение теплового баланса тела; повышается температура, усиливается потоотделение соответственно с потерей нужных организму солей.

При длительном воздействии ИК излучения на глаза может развиться катаракта.

Нормирование ИК излучения

Нормируемой характеристикой явл. плотность потока энергии Е, Вт/м2, ПДУ для закрытых источников не более 100 Вт/м2, для открытых - не более 140 Вт/м2.

Теплоизоляция горячих поверхностей; охлаждение теплоизлучающих поверхностей; удаление рабочих (защита расстоянием); автоматизация/механизация производственных процессов; дистанционное управление; применение аэрации, воздушного душирования; экранирование источника излучения; применение кабин и ограждений; ср-ва индивидуальной защиты (спецодежда из хлопчатобумажной ткани с огнестойкой пропиткой, спецобувь, очки со светофильтрами из желто-зеленого или синего стекла, перчатки, рукавицы, защитные маски).

При плотности потока 2800 Вт/м2 или выше выполнение работ без ср-в индивидуальной защиты не допускается.

Контроль ИК излучения

Осуществляется оптимометрами, ИК спектрометрами (ИКС-10, 12, 14) а также спектрорадиометрами СРМ.

УФ излучение представляет собой электромагнитное излучение с длинами волн 1-400 нм. В связи с корреляцией эффекта биологического действия и длины волны весь диапазон разбит на 3 области:

Источники УФ излучения

Нормирование УФ излучения

Плотность потока энергии Е= Вт/м2, ПДУ для области А - не более 10 Вт/м2, для В - 0.05 Вт/м2, С - 0.001 Вт/м2.

Средства защиты от УФ излучения

Экранирование источников излучения или рабочих, либо того и другого.

Дистанционное управление; рациональное размещение рабочих мест, специальная окраска помещений - пасты, мази.

Для экранирования применяется щиты, личные кабины, окрашенные в светлые тона.

Ср-ва индивидуальной защиты:

Термозащитная одежда - рукавицы, спецобувь, каски, щитки.

Для защиты кожи - специальные мази и пасты.

Измерение УФ излучения

Специальными УФ дозиметрами, а также спектрометрами ИКС - 9,12,14.

Электромагнитное излучение с длиной волны от 0.2 до 1000 мкм. Различают области:

0.2-0.4 мкм - УФ область

0.4-0.75 мкм - видимая область

0.75-1 мкм - ИК область (ближняя).

Свыше 1.4 мкм - дальняя ИК область, слабо изучена.

Источниками лазерного излучения явл. оптические квантовые генераторы (лазеры), которые широко применяются в технике и науке.

Принцип действия лазеров основан на использовании вынужденного электромагнитного излучения, возникающего в результате возбуждения квантовой системы. Отличительными особенностями лазерного излучения явл:

- острая направленность луча

Эти св-ва позволяют получить исключительно высокие концентрации энергии в лазерном луче: 1010-1012 Дж/см2 или 1020-1022 Вт/см2.

Лазерное излучение по виду разделяется на:

- прямое (в узком телесном угле)

- рассеянное (от вещ-ва, через которое проходит лазерный луч)

- диффузно-отраженное от поверхности по всевозможным направлениям.

Опасные и вредные производственные факторы при работе лазеров делятся на основные и сопутствующие. Основные:

- собственно лазерное излучение, а также паразитное - отраженное и рассеянное.

- излучения, вредные химические в-ва и т.д.

Биологический эффект лазерного излучения

Зависит от энергетической экспозиции, энергетичности освещенности, длины волны, частоты, времени действия, а также от химических и биологических особенностей облучаемых тканей и органов.

Различают тепловое, энергетическое, фотохимическое и механическое действие на организм человека.

Прямое лазерное излучение опасно для органов зрения во всех случаях.

Возможны повреждения и в кожном покрове - от легкого покраснения до обугливания.

Возможны патологические изменения в крови и головном мозге.

Лазерное излучение (дальней ИК области) способны проникать через ткани тела и взаимодействовать с биологической структурой с поражением внутренних органов. Наиболее уязвимы внутренние окрашенные органы - печень, почки, селезенка.

Следствие - патологические сдвиги нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной систем организма.

Параметры лазерного излучения

Делятся на энергетические и временные:

- энергия излучения Е=Дж/см2.

Временные: частота, длительность воздействия, длина волны.

Контроль лазерного излучения

Осуществляется с помощью приборов: "Измеритель-1 ", ЛДИ-2 и ИМО-2Н.

Сводится к следующему: этими приборами измеряется энергия или мощность лазерного излучения на рабочем месте персонала. Рассчитывается ПДУ для данного лазерного излучения (отдельно для первичных и вторичных эффектов). За ПДУ принимают меньшее значение. Далее сравнивают с опытными.

- на организационно-технические меры

Для каждой лазерной установки определяют размеры лазерно-опасной зоны, которые экранируются или ограждаются специальными знаками.

Наиболее эффективный метод борьбы - экранирование:

Для мощных лазерных установок применяется дистанционное управление. В помещениях отсутствуют отражающие поверхности.

Индивидуальная защита - очки со специальными светофильтрами (в зависимости от лазера)

Раздел: Безопасность жизнедеятельности
Количество знаков с пробелами: 6726
Количество таблиц: 0
Количество изображений: 0

Инфракрасное излучение бывает коротковолновым (λ = от 0,74 до 2,5 мкм - температура нагревательного элемента более 800°С), средневолновым (средневолновые: λ = от 2,5 до 50 мкм (температура элемента до 600°С) и длинноволновым (длинноволновые: λ = от 50 до 2000 мкм (температура элемента менее 300°С). При попадании на предметы видимая часть спектра становится освещением, а инфракрасное излучение поглощаются телом, превращаясь при этом в энергию тепла. Без него немыслима жизнь на нашей планете. При распространении инфракрасного излучения в пространстве практически не происходит потерь энергии. По сути, это природный и самый совершенный метод обогрева. Поэтому для теплоэнергетики вопрос использования инфракрасного излучения является весьма интересным. Долгие годы исследований привели к тому, что сегодня ИК-излучение широкого применяется во всех сферах нашей жизни: военный комплекс, отопительное оборудование, бани и т. д., в методах идентификации денежных средств.4 Особенно интенсивно рассматриваемый вид излучения используется в медицине, ведь он помогает бороться не только с болезнями, но и с ранним старением.

Рассмотреть подробнее сущность инфракрасного излучения;
Проанализировать пользу инфракрасного излучения;
Проанализировать вред инфракрасного излучения;
Изучить способы защиты от вредного воздействия инфракрасного излучения.

Одной из количественных характеристик излучения является интенсивность теплового облучения, которую можно определить как энергию, излучаемую с единицы площади в единицу времени (ккал/(м 2 · ч) или Вт/м 2 ). Измерение интенсивности тепловых излучений иначе называют актинометрией (от греческих слов асtinos - луч и metrio - измеряю), а прибор, с помощью которого производят определение интенсивности излучения, называется актинометром. В зависимости от длины волны изменяется проникающая способность инфракрасного излучения. Наибольшую проникающую способность имеет коротковолновое инфракрасное излучение (0,76-1,4 мкм), которое проникает в ткани человека на глубину в несколько сантиметров. Инфракрасные лучи длинноволнового диапазона (9-420 мкм) задерживаются в поверхностных слоях кожи.

Органы восприятия человека и других высших приматов не приспособлены под инфракрасное излучение (проще говоря, человеческий глаз его не видит), однако, некоторые биологические виды способны воспринимать органами зрения инфракрасное излучение. Так, например, зрение некоторых змей позволяет им видеть в инфракрасном диапазоне и охотиться на теплокровную добычу ночью (когда её силуэт обладает наиболее выраженным контрастом на фоне остывшей местности).

Источники инфракрасного излучения. В производственных условиях выделение тепла возможно от:

• плавильных, нагревательных печей и других термических устройств;

•остывания нагретых или расплавленных металлов;

•перехода в тепло механической энергии, затрачиваемой на привод основного технологического оборудования;

•перехода электрической энергии в тепловую и т.п.

Около 60% тепловой энергии распространяется в окружающей среде путём инфракрасного излучения. Лучистая энергия, проходя почти без потерь пространство, снова превращается в тепловую. Тепловое излучение не оказывает непосредственного воздействия на окружающий воздух, свободно пронизывая его. Производственные источники лучистой теплоты по характеру излучения можно разделить на четыре группы:

• с температурой излучающей поверхности до 500oС (наружная поверхность печей и др.); их спектр содержит инфракрасные лучи с длиной волны 1,9-3,7 мкм;

• с температурой поверхности от 500 до 1300oС (открытое пламя, расплавленный чугун и др.); их спектр содержит преимущественно инфракрасные лучи с длиной волны 1,9-3,7 мкм;

• с температурой от 1300 до 1800oС (расплавленная сталь и др.); их спектр содержит как инфракрасные лучи вплоть до коротких с длиной волны 1,2-1,9 мкм, так и видимые большой яркости;

• с температурой выше 1800oС (пламя электродуговых печей, сварочных аппаратов и др.); их спектр излучения содержит, наряду с инфракрасными и видимыми, ультрафиолетовые лучи.
2. Положительные и поражающие факторы инфракрасного излучения

Ответить на вопрос — вредно или полезно для человека инфракрасное излучение, можно, вооружившись некоторыми сведениями.

Длинноволновые ИК лучи, попадая на кожу, воздействует на нервные рецепторы, вызывая ощущение тепла. Поэтому инфракрасное излучение ещё называют тепловым. Более 90% этого излучения поглощается влагой, содержащейся в верхних слоях кожи. Оно вызывает лишь повышение температуру кожного покрова. Медицинские исследования показали, что длинноволновое излучение не только безопасно для человека, но и повышает иммунитет, запускает механизм регенерации и оздоровления многих органов и систем. Особенно эффективными в этом отношении являются ИК лучи с длиной волны 9,6 мкм. Этими обстоятельствами обусловлено применение инфракрасного излучения в медицине. Технология образования инфракрасных лучей кажется достаточно сложной, но основы воздействия её на организм достаточно просты. Инфракрасные лучи глубоко проникают в организм, мышцы и ткани. Вследствие этого достигаются три основных эффекта - это повышение температуры тела, ускорение сердцебиения и выведение вредных веществ из организма. В бьюти-индустрии широко используется инфракрасное излучение, которое призвано уменьшать воспалительные процессы кожи, а также помогать в борьбе с возрастными изменениями.

Наиболее широко инфракрасное излучение в медицине применяется в различных датчиках потока крови (PPG). Широко распространённые измерители частоты пульса (ЧСС, HR — Heart Rate) и насыщения крови кислородом (SpO2) используют светодиоды зелёного (для пульса) и красного и инфракрасного (для SpO2) излучений. Излучение инфракрасного лазера используется в методике DLS (Digital Light Scattering) для определения частоты пульса и характеристик потока крови.

Широкое распространение нашло инфракрасное излучение в области пищевой промышленности. С помощью инфракрасного излучения стерилизируют пищевые продукты с целью дезинфекции. Особенностью применения ИК-излучения в пищевой промышленности является возможность проникновения электромагнитной волны в такие капиллярно-пористые продукты, как зерно, крупа и мука, 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. Недостатком же является существенно большая неравномерность нагрева, что в ряде технологических процессов совершенно неприемлемо.

Инфракрасные диоды и фотодиоды повсеместно применяются в пультах дистанционного управления, системах автоматики, охранных системах, некоторых мобильных телефонах (инфракрасный порт) и т. п. Инфракрасные лучи не отвлекают внимание человека в силу своей невидимости.

Инфракрасные излучатели часто применяют для сушки окрашенных поверхностей. Инфракрасный метод сушки имеет существенные преимущества перед традиционным, конвекционным методом. В первую очередь это экономический эффект: благодаря поглощению тепла непосредственно окрашенной поверхностью процесс идёт гораздо быстрее, а энергии при этом затрачивается гораздо меньше, чем при традиционных методах. Кроме того, минимизируется конвекция воздуха, благодаря чему на окрашенные поверхности попадает меньше пыли.

Таким образом инфракрасное излучение применяется повсеместно и приносит много пользы при верном его применении.

Совсем иной механизм воздействия инфракрасных лучей на организм человека, относящегося коротковолновой части спектра. Они способны проникнуть на глубину нескольких сантиметров, вызывая нагревание внутренних органов.

В месте облучения из-за расширения капилляров может появиться покраснение кожи, вплоть до образования волдырей. Особенно опасны короткие ИК лучи для органов зрения. Они могут спровоцировать образования катаракты, нарушения водно-солевого баланса, появления судорог.

По мере увеличения длины волны проникающая способность инфракрасного излучения снижается и начиная с длины волны 2,4 мкм оно полностью задерживается кожей. Механизм теплового воздействия инфракрасного излучения на организм человека состоит в том, что энергия инфракрасного излучения, которое глубоко проникает в ткани, превращается основном на тепловую энергию.

При этом в тканях происходят фотохимические реакции, накапливаются специфические высокоактивные вещества, в частности гистамины, которые попадают в кровь. В крови увеличивается содержание общего и остаточного азота, полипептидов и аминокислот. Предполагают, что инфракрасное излучение, проникая в клетку, может влиять на резонирующие клеточные субстанции, вызывая распад белковой молекулы. Продукты распада, поступивших в кровяное русло, длительное время действуют на различные органы и системы непосредственно или через нервную систему.

Таким образом, уровень физиологических изменений в организме под воздействием инфракрасного излучения зависит от его интенсивности, спектрального состава, площади и участка облучения, продолжительности действия, степени физического напряжения, а также факторов производственного микроклимата - температуры, влажности и скорости движения окружающего воздуха.

Под воздействием инфракрасного излучения наряду с повышением температуры поверхности тела, облучаемого, при определенных условиях (длительного облучения значительной площади) может наблюдаться повышение температуры кожи и отдаленных участках. Повышение температуры кожи до 40-45°С является пределом переношуваности инфракрасного излучения. Общая температура тела под воздействием инфракрасного излучения изменяется несущественно. Она может повыситься на 1,5-2°С, если инфракрасного излучения испытывает значительная площадь поверхности тела или человек выполняет тяжелую физическую работу.

Инфракрасное излучение действует, как правило, в сочетании с высокой температурой окружающего воздуха. При этом теплоотдача конвекцией и излучением практически исключена, и остается единственный путь теплоотдачи - испарением влаги с поверхности тела и дыхательных путей.

Если в производственных условиях с высокой температурой и влажностью окружающей среды теплоотдача затруднена, организм человека может перегреться. Такое явление называют гипертермией. При гипертермии существенно повышается температура тела, наблюдаются интенсивное потоотделение, головная боль, чувство слабости, жажда, нарушение восприятия цвета предметов. При быстром нарастании симптомов в особо тяжелых случаях температура тела достигает 41-42°С, кожа становится бледной, синюшной, зрачки расширяются, дыхание становится частым, поверхностным (50-60 раз в минуту), ускоряется частота пульса (120-160 ударов в минуту), иногда возникают судороги, снижается артериальное давление, возможна потеря сознания. Если пострадавшему своевременно не подать медицинскую помощь, он может умереть.

Тяжелые формы гипертермии (тепловой удар) развиваются по особо неблагоприятным условиям работы при сочетании метеорологических условий, негативно влияющих на организм, с тяжелым физическим трудом и при других вредных факторах производственной среды. [2, c. 98]

Солнечный удар является следствием влияния инфракрасного излучения как составной видимого света на центральную нервную систему. Солнечный удар вызывается непосредственным действием солнечного излучения (чаще всего страдают строители, работники карьеров, сельскохозяйственные работники). Выздоровление после солнечного удара зависит от степени теплового поражения оболочек мозга и других структур центральной нервной системы. Симптомы солнечного удара - головная боль, головокружение, ускорение частоты пульса и дыхания, потеря сознания, нарушение координации движений. Температура тела у пострадавшего, как правило, не повышается. Проникая в ткани на значительную глубину (2-3 см), инфракрасное излучение может вызывать заболевания менингит и энцефалит. Заметим, что в условиях производства такая патология не развивается даже при высокой интенсивности инфракрасного излучения.

Вследствие перегревания организма и потери им большого количества жидкости с потом возможно нарушение водно-электролитного обмена, что проявляется судорожной болезнью. Основным симптомом этой патологии является боль в мышцах конечностей, что приводит к тоническим судорогам. При этом температура тела повышается незначительно. Нарушения водно-электролитного обмена под влиянием высокой температуры окружающей среды может вызывать также заболевания почек, пищеварительного тракта, печени.

3. Способы защиты от вредного воздействия инфракрасного излучения
Поскольку мы определились, что негативное влияние на человеческий организм оказывает коротковолновое ИК излучение, выясним, где нас может подстерегать эта опасность. Прежде всего это тела с температурой, превышающей 100 °C. Такими, могут явиться следующие: Производственные источники лучистой энергии (сталеплавильные, электродуговые печи и пр.) Снижение опасности их воздействия достигается специальной защитной одеждой, теплозащитными экранами, применением более новых технологий, а также лечебно-профилактическими мероприятиями для обслуживающего персонала:

1.Снижение интенсивности излучения источника (замена устаревших технологий современными и др.).

2.Защитное экранирование источника или рабочего места (создание экранов из металлических сеток и цепей, облицовка асбестом открытых проёмов печей и др.).

4. Использование средств индивидуальной защиты (использование для защиты глаз и лица щитков и очков со светофильтрами, защита поверхности тела спецодеждой из льняной и полульняной пропитанной парусины).

• Лечебно-профилактические мероприятия (организация рационального режима труда и отдыха, организация периодических медосмотров и др.)

Всё вышеперечисленное больше относится к производственной сфере, где человек на протяжении длительного периода времени может находиться рядом с предметами, температура которых более 100 °C.

Ранее мы выяснили, что наиболее встречаемое инфракрасное излучение – это солнечный свет. Наиболее опасен перегрев в жаркое время года. Таким образом, для предотвращения негативного воздействия необходимо пользоваться следующими рекомендациями: - Необходимо ограничить пребывание на улице, снизить физические нагрузки.

- При нахождении в помещениях необходимо обеспечить их проветривание - приоткрыть форточки, окна, использовать вентиляторы или кондиционеры.

- При выходе на улицу рекомендуется одевать лёгкую одежду светлой расцветки из натуральных тканей (хлопок, лён), желательно чтобы ворот одежды был не тугим. Не следует открывать большие участки тела более чем на 15-30 минут, чтобы не обгореть.

- На улице обязательно необходимо пользоваться головным убором (летняя шляпа, панама, платок и др.), солнцезащитными очками, зонтиками.

инфракрасный излучение теплота

Инфракрасное излучение - один из видов излучений, которые появились в природе, обусловленные в основном техногенным направлением развития нашей жизни. К сожалению, решающими факторами в образовании репутации различных излучений сыграло их влияние на здоровье. Науке не известны какие-либо негативные последствия влияния длинноволнового инфракрасного излучения на организм человека. Инфракрасное излучение или тепловое излучение - это вид распространения тепла, которое мы чувствуем от горячей печки, солнца или от батареи центрального отопления. Оно не имеет ничего общего ни с ультрафиолетовым излучением, ни с рентгеновским. Сейчас инфракрасное излучение нашло очень широкое распространение в медицине (хирургия, стоматология, физиопроцедуры), что говорит не только о его безвредности, но и о полезном действии на организм. Инфракрасное излучение - это вид энергии, который нагревает предметы непосредственно без нагревания воздуха между источником излучения и объектом.

Вместе с тем, коротковолновое инфракрасное излучение может негативно отразиться на человеческом организме, начиная от солнечного теплового удара, который вполне можно получить в жаркое время года, заканчивая провоцированием развития заболеваний. Это влияние может быть положительным, в связи с чем, излучение широко применяется в медицине, а также отрицательным (солнечный удар, катаракты, энцефалит и т.д.).

В обычной среде, во избежание получения теплового удара, достаточно пользоваться простыми рекомендациями.

Для защиты от теплового удара в производственной сфере существует большое количество средств индивидуальной и коллективной защиты. Основными методами защиты являются: теплоизоляция рабочих поверхностей источников излучения теплоты, экранирование источников или рабочих мест, воздушное душирование рабочих мест, радиационное охлаждение, мелкодисперсное распыление воды с созданием водяных завес, общеобменная вентиляция, кондиционирование. Все средства защиты должны выполнять технические требования, прописанные в ГОСТе 12.4.123-83 ССБТ.

ГОСТ

Инфракрасное излучение. Открытие инфракрасного излучения

Под инфракрасным излучением (ИК) понимается форма энергии или способ обогрева, при котором тепло от одного тела передается другому телу.

Человек в процессе своей жизни постоянно находится под действием ИК-излучения и способен чувствовать эту энергию как тепло, идущее от предмета. Воспринимается инфракрасное излучение кожей человека, глаза в этом спектре не видят.

Естественным источником высокой температуры является наше светило. С температурой нагревания связана длина волны инфракрасных лучей, которые бывают коротковолновыми, средневолновыми, длинноволновыми.

Если раньше источниками инфракрасного излучения в лаборатории служили раскаленные тела или электрические разряды в газах, то сегодня созданы современные источники инфракрасного излучения с частотой, которую можно регулировать или фиксировать. Их основой являются твердотельные и молекулярные газовые лазеры.

В ближней инфракрасной области (около $1,3$ мкм) для регистрации излучения пользуются специальными фотопластинками.

В дальней инфракрасной области излучение регистрируется болометрами – это детекторы, которые являются чувствительными к нагреву инфракрасным излучением.

Инфракрасные волны имеют разную длину, поэтому их проникающая способность будет тоже разная.

Длинноволновые, идущие от Солнца лучи, например, спокойно проходят через атмосферу Земли, при этом, не нагревая её. Проникая через твердые тела, они увеличивают их температуру, поэтому для всего живого на планете огромное значение имеет именно дальнее излучение.

Интересно, что в постоянной компенсирующей подпитке нуждаются все живые тела, которые тоже излучают такой же спектр тепла. При отсутствии такой подпитки, температура живого тела падает, что является причиной его уязвимости для различных инфекций. Эта дополнительная подпитка в виде ИК-излучения, как считают ученые, скорее полезна, чем вредна.

Готовые работы на аналогичную тему

Специалисты провели на животных многочисленные эксперименты, которые показали, что инфракрасные лучи подавляют рост раковых клеток, уничтожают ряд вирусов, нейтрализуют разрушительное действие электромагнитных волн. Длинноволновые инфракрасные лучи повышают количество инсулина, вырабатываемого организмом, и нивелируют последствия радиоактивного воздействия.

Применение инфракрасного излучения

Инфракрасное излучение находит широкое применение, как в быту, так и в разных сферах деятельности человека.

Основными областями его применения являются:

Обогрев. Как источник тепла ИК повышает температуру и благотворно влияет на здоровье человека, например, инфракрасные сауны, о которых сегодня много говорят. Используют их при лечении гипертонии, сердечной недостаточности, ревматоидного артрита.

Метеорология. Высота облаков, температура поверхности воды и земли определяется со спутников, делающих инфракрасные изображения. На таких снимках холодные облака окрашены в белый цвет, теплые же облака окрашены в серый цвет. Черным или серым цветом окрашивается горячая поверхность земли.

Астрономия. При наблюдении за небесными объектами астрономы используют специальные инфракрасные телескопы. Благодаря этим телескопам ученые определяют протозвезды до момента излучения ими видимого света, различают прохладные объекты, наблюдают ядра галактик.

Искусство. И здесь инфракрасное излучение нашло применение. Искусствоведы, благодаря инфракрасным рефлектограммам, видят нижние слои картин, наброски художника. Данный прибор помогает отличить оригинал от копии, ошибки реставрационных работ. С его помощью изучаются старые письменные документы.

Медицина. Широко известны лечебные свойства ИК - терапии. Нагретая глина, песок, соль издавна считались целебными и благотворно влияющими на организм человека. ИК помогают лечить переломы, улучшают обмен веществ в организме, ведут борьбу с ожирением, способствуют заживлению ран, улучшают циркуляцию крови, оказывают благотворное влияние на суставы и мышцы.

Кроме этого лечебное воздействие используют при заболеваниях:

Хроническим бронхитом и бронхиальной астмой;
Пневмонией;
Хроническим холециститом и его обострением;
Простатитом с нарушением потенции;
Ревматоидным артритом;
При заболеваниях мочевыводящих путей и др.

Для того чтобы использовать инфракрасные лучи в лечебных целях, необходимо учитывать противопоказания.

Большой вред они могут принести:

Когда у человека есть гнойные заболевания;
Скрытые кровотечения;
Заболевания крови;
Новообразования и, прежде всего, злокачественные;
Воспалительные заболевания, чаще всего острые.

Таким образом, получается, что польза воздействия ИК на организм, несмотря на отрицательные моменты, значительна.

Защита от инфракрасного излучения

Для снижения наносимого ИК вреда и защиты от него разработаны нормы ИК-облучения, безопасные для человека.

Основные мероприятия защиты:

Устаревшие технологии необходимо заменить современными, что позволит снизить интенсивность излучения источника;
Использование экранов из металлических сеток и цепей, облицовка асбестом открытых печных проёмов;
Обязательная индивидуальная защита и, прежде всего, глаз очками со светофильтрами;
Защита тела льняной или полульняной спецодеждой;
Рациональный режим труда и отдыха;
Обязательные лечебно-профилактические мероприятия работников.

Получи деньги за свои студенческие работы

Курсовые, рефераты или другие работы

Автор этой статьи Дата последнего обновления статьи: 24 12 2021

Валентина Николаевна Норина

Автор24 - это сообщество учителей и преподавателей, к которым можно обратиться за помощью с выполнением учебных работ.

Инфракрасное излучение или инфракрасные лучи, это электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным концом видимого света (с длиной волны 0,74 мкм) и коротковолновым радиоизлучением (1-2 мм). Инфракрасную область спектра согласно международной классификации разделяют на ближнюю IR-A (от 0.7 до 1.4 мкм), среднюю IR-B (1.4 - 3 мкм) и далёкую IR-C (свыше 3 мкм). Открытие инфракрасного излучения произошло в 1800 г. Английский учёный В. Гершель обнаружил, что в полученном с помощью призмы в спектре Солнца за границей красного света (т. е. в невидимой части спектра) температура термометра повышается. Термометр, помещённый за красной частью солнечного спектра, показал повышенную температуру по сравнению с контрольными термометрами, расположенными сбоку.

Б ыло доказано, что инфракрасное излучение подчиняется законам оптики и, следовательно, имеет ту же природу, что и видимый свет. В 1923 г. советский физик А. А. Глаголева-Аркадьева получила радиоволны с длиной волны приблизительно равной 80 мкм, т.е. соответствующие инфракрасному диапазону длин волн. Таким образом, экспериментально было доказано, что существует непрерывный переход от видимого излучения к инфракрасному излучению и радиоволновому и, следовательно, все они имеют электромагнитную природу.

Спектр инфракрасного излучения, так же как и спектр видимого и ультрафиолетового излучений, может состоять из отдельных линий, полос или быть непрерывным в зависимости от природы источника инфракрасного излучения. Возбуждённые атомы или ионы испускают линейчатые инфракрасные спектры. Например, при электрическом разряде пары ртути испускают ряд узких линий в интервале 1,014 - 2,326 мкм, атомы водорода - ряд линий в интервале 0,95 - 7,40 мкм. Возбуждённые молекулы испускают полосатые инфракрасные спектры, обусловленные их колебаниями и вращениями. Колебательные и колебательно-вращательные спектры расположены главным образом в средней, а чисто вращательные - в далёкой инфракрасной области. Так, например, в спектре излучения газового пламени наблюдается полоса около 2,7 мкм, испускаемая молекулами воды, и полосы с длиной волн 2,7 мкм и 4,2 мкм, испускаемые молекулами углекислого газа.

ВСЕ нагретые твёрдые тела испускают непрерывный инфракрасный спектр. Это означает, что в излучении присутствуют волны со всеми без исключения частотами, и говорить об излучении на какой-то определенной волны, бессмысленное занятие. Нагретое твёрдое тело излучает в очень широком интервале длин волн. При низких температурах (ниже 4000 К) излучение нагретого твёрдого тела почти целиком расположено в инфракрасной области, и такое тело кажется тёмным. При повышении температуры доля излучения в видимой области увеличивается, и тело вначале кажется тёмно-красным, затем красным, жёлтым и, наконец, при высоких температурах (выше 5000 К) - белым; при этом возрастает как полная энергия излучения, так и энергия инфракрасного излучения.

Свойства инфракрасного излучения

Оптические свойства веществ (прозрачность, коэффициент отражения, коэффициент преломления) в инфракрасной области спектра, как правило, значительно отличаются от оптических свойств в видимой и ультрафиолетовой областях. Многие вещества, прозрачные в видимой области, оказываются непрозрачными в некоторых областях инфракрасного излучения и наоборот. Например, слой воды толщиной в несколько см. непрозрачен для инфракрасного излучения с длиной волны > 1 мкм (поэтому вода часто используется как теплозащитный фильтр), пластинки германия и кремния, непрозрачные в видимой области, прозрачны в инфракрасной (германий для > 1,8 мкм, кремний для > 1,0 мкм). Чёрная бумага прозрачна в далёкой инфракрасной области. Вещества, прозрачные для инфракрасного излучения и непрозрачные в видимой области, используются в качестве светофильтров для выделения инфракрасного излучения. Ряд веществ даже в толстых слоях (несколько см.) прозрачен в достаточно больших участках инфракрасного спектра. Из таких веществ изготовляются различные оптические детали (призмы, линзы, окна и пр.) инфракрасных приборов. Например, стекло прозрачно до 2,7 мкм, кварц - до 4,0 мкм и от 100 мкм до 1000 мкм, каменная соль - до 15 мкм, йодистый цезий - до 55 мкм. Полиэтилен, парафин, тефлон, алмаз прозрачны для длины волны > 100 мкм. У большинства металлов отражательная способность для инфракрасного излучения значительно больше, чем для видимого света, и возрастает с увеличением длины волны инфракрасного излучения. Например, коэффициент отражения Al, Au, Ag, Си при длине волны ~10 мкм достигает 98%. Жидкие и твёрдые неметаллические вещества обладают в инфракрасном спектре селективным отражением, причём положение максимумов отражения зависит от химического состава вещества.

Поглощение и рассеяние инфракрасного излучения при прохождении через земную атмосферу, приводит к ослаблению инфракрасного излучения. Азот и кислород воздуха не поглощают инфракрасное излучение и ослабляют его лишь в результате рассеяния, которое, однако, для инфракрасного излучения значительно меньше, чем для видимого света. Пары воды, углекислый газ, озон и другие примеси, имеющиеся в атмосфере, селективно поглощают инфракрасное излучение. Особенно сильно поглощают инфракрасное излучение пары воды, полосы поглощения которых расположены почти во всей инфракрасной области спектра, а в средней инфракрасной области - углекислый газ. В приземных слоях атмосферы в средней инфракрасной области имеется лишь небольшое число "окон", прозрачных для инфракрасного излучения.

Наличие в атмосфере взвешенных частиц - дыма, пыли, мелких капель воды (дымка, туман) - приводит к дополнительному ослаблению инфракрасного излучения в результате рассеяния его на этих частицах, причём величина рассеяния зависит от соотношения размеров частиц и длины волны инфракрасного излучения. При малых размерах частиц (воздушная дымка) инфракрасное излучение рассеивается меньше, чем видимое излучение (что используется в инфракрасной фотографии), а при больших размерах капель (густой туман) инфракрасное излучение рассеивается так же сильно, как и видимое излучение. Мощным источником инфракрасного излучения является Солнце, около 50% излучения которого лежит в инфракрасной области. Значительная доля (от 70 до 80%) энергии излучения ламп накаливания с вольфрамовой нитью приходится на инфракрасное излучение.

При фотографировании в темноте и в некоторых приборах ночного наблюдения, лампы для подсветки снабжаются инфракрасным светофильтром, который пропускает только инфракрасное излучение. Мощным источником инфракрасного излучения является угольная электрическая дуга с температурой ~ 3900 К, излучение которой близко к излучению чёрного тела, а также различные газоразрядные лампы (импульсные и непрерывного горения). Для радиационного обогрева помещений применяют спирали из нихромовой проволоки, нагреваемые до температуры ~950 К. Для лучшей концентрации инфракрасного излучения, такие нагреватели снабжаются рефлекторами. В научных исследованиях, например, при получении спектров инфракрасного поглощения в разных областях спектра применяют специальные источники инфракрасного излучения: ленточные вольфрамовые лампы, штифт Нернста, глобар, ртутные лампы высокого давления и другие. Излучение некоторых оптических квантовых генераторов - лазеров, также лежит в инфракрасной области спектра; например, излучение лазера на неодимовом стекле имеет длину волны 1,06 мкм, лазера на смеси неона и гелия - 1,15 мкм и 3,39 мкм, лазера на углекислом газе - 10,6 мкм, полупроводникового лазера на InSb - 5 мкм и др.

Инфракрасное излучение (3)

. чувствительны к инфракрасному излучению (до l = 1,2 мкм), и потому в инфракрасном излучении могут быть получены фотографии. Применение Инфракрасного излучения Инфракрасное излучение находит .

Инфракрасное излучение и изменение климата

Инфракрасное излучение и изменение климата Инфракрасное излучение — это электромагнитное излучение, занимаю-щее спектральную область между . частиц (воздушная дымка) инфракрасное излучение рассеивается меньше, чем видимое излучение, а при больших размерах .

Излучения в производстве и защита от них

. 3. Инфракрасное излучение По физической природе инфракрасное излучение (ИФИ . инфракрасное излучение, а группы В и С - как длинноволновые. Длинноволновое инфракрасное излучение больше поглощается в эпидермисе, а видимые и более близкие инфракрасные излучения .

Действие инфракрасного излучения на организм человека. Особенности воздействия лазерного излу

. на организм человека. Инфракрасное излучение или тепловое излучение – это вид . основанная на использовании длинноволнового инфракрасного излучения, может оказывать два . старения. Второй вид позитивного инфракрасного излучения состоит в прямом лечении общих .

Лазерное излучение (3)

. человека достаточно хорошо противодействует инфракрасному излучению, так как она . Поглощение средами глаза энергии излучения в инфракрасной области, падающей на . СВЧ от генераторов накачки; * инфракрасное излучение и тепловыделение от оборудования и нагретых .

Читайте также: