Infrardeče sevanje: koristi in škoda za ljudi. Infrardeče sevanje v medicini: metode uporabe

Infrardeče sevanje je elektromagnetno sevanje, ki je na meji rdečega spektra vidne svetlobe. Človeško oko ne more videti tega spektra, vendar ga na svoji koži čutimo kot toploto. Predmeti se segrejejo, ko so izpostavljeni infrardečim žarkom. Čim krajša je infrardeča valovna dolžina, tem močnejši je toplotni učinek.

Po podatkih Mednarodne organizacije za standardizacijo (ISO) je infrardeče sevanje razdeljeno na tri obsege: bližnji, srednji in daljni. V medicini impulzna infrardeča terapija s svetlečimi diodami (LEDT) uporablja le bližnje infrardeče območje, saj se ne razkropi po površini kože in prodira v podkožne strukture.



Spekter bližnjega infrardečega sevanja je omejen od 740 do 1400 nm, vendar s povečanjem valovne dolžine sposobnost žarkov, da prodrejo v tkiva, upade zaradi absorpcije fotonov z vodo. Naprave RIKTA uporabljajo infrardeče diode z valovno dolžino v območju 860-960 nm in povprečno močjo 60 mW (+/- 30).

Infrardeče sevanje ni tako globoko kot lasersko sevanje, ima pa širši razpon učinkov. Pokazalo se je, da fototerapija pospešuje celjenje ran, zmanjšuje vnetje in lajša bolečine z delovanjem na podkožje in spodbuja razmnoževanje celic in adhezijo v tkivih.

LEDT intenzivno spodbuja segrevanje tkiva površinskih struktur, izboljšuje mikrocirkulacijo, spodbuja regeneracijo celic, pomaga zmanjšati vnetni proces in obnoviti epitelij.

UČINKOVITOST INFRARIRANE RADIJACIJE V LJUDI ČLOVEKA

LEDT se uporablja kot dodatek k nizkointenzivni laserski terapiji RIKTA naprav in ima terapevtske in profilaktične učinke.

Izpostavljenost infrardečemu sevanju pospeši presnovne procese v celicah, aktivira regenerativne mehanizme in izboljša prekrvavitev. Infrardeče sevanje je kompleksno in ima naslednje učinke na telo:

    povečanje premera krvnih žil in izboljšanje krvnega obtoka;

    aktiviranje celične imunosti;

    odstranitev otekline in vnetja tkiv;

    lajšanje sindroma bolečine;

    izboljšan metabolizem;

    odstranitev čustvenega stresa;

    obnavljanje vodno-solne bilance;

    normalizacija hormonske ravni.

Z delovanjem na kožo infrardeči žarki dražijo receptorje, prenašajo signal v možgane. Osrednji živčni sistem se odziva refleksno s spodbujanjem celotnega metabolizma in izboljšanjem splošne imunosti.

Hormonski odziv spodbuja širitev lumena mikrocirkulatornih rastnih posod, izboljša pretok krvi. To vodi v normalizacijo krvnega tlaka, boljši transport kisika do organov in tkiv.

VARNOST

Kljub prednostim pulzne infrardeče LED terapije je treba izpostaviti izpostavljenost infrardečemu sevanju. Nenadzorovano obsevanje lahko povzroči opekline, pordelost kože in pregretje tkiv.

Število in trajanje postopkov, pogostost in obseg infrardečega sevanja ter druge značilnosti zdravljenja mora predpisati specialist.

UPORABA INFRARIRANEGA ZRAKA

LEDT-terapija je pokazala visoko učinkovitost pri zdravljenju različnih bolezni: pljučnica, gripa, vneto grlo, bronhialna astma, vaskulitis, bolečine v pritisku, krčne žile, bolezni srca, ozebline in opekline, nekatere oblike dermatitisa, bolezni perifernega živčnega sistema in maligne novotvorbe kože.

Infrardeče sevanje, skupaj z elektromagnetnim in laserskim sevanjem, ima tonski učinek in pomaga pri zdravljenju in preprečevanju številnih bolezni. Naprava "Rikta" združuje večkomponentno sevanje in omogoča doseganje največjega učinka v kratkem času. Napravo za infrardeče sevanje lahko kupite na.

Infrardeče sevanje je vrsta elektromagnetnega sevanja, ki meji na rdeči del spektra vidne svetlobe na eni strani in mikrovalove na drugi. Valovna dolžina - od 0,74 do 1000-2000 mikrometrov. Infrardeči valovi se imenujejo tudi "toplota". Glede na valovno dolžino jih razvrstimo v tri skupine:

kratki valovi (0,74-2,5 mikrometra);

srednji val (daljši od 2,5, krajši od 50 mikrometrov);

dolgovalno (več kot 50 mikrometrov).

Viri infrardečega sevanja

Infrardeče sevanje na našem planetu nikakor ni redko. Skoraj vsaka toplota je učinek izpostavljenosti infrardečim žarkom. Ni važno, kaj je to: sončna svetloba, toplota naših teles ali toplota, ki izhaja iz grelnih naprav.

Infrardeči del elektromagnetnega sevanja ne ogreva prostora, temveč samega predmeta. Prav na tem načelu delujejo infrardeče žarnice. In Sonce greje Zemljo na podoben način.


Vpliv na žive organizme

Trenutno znanost ne pozna potrjenih dejstev o negativnem vplivu infrardečih žarkov na človeško telo. Razen če se zaradi preveč intenzivnega sevanja lahko poškoduje sluznica oči.

O prednostih pa lahko govorite zelo dolgo. Leta 1996 so znanstveniki iz ZDA, Japonske in Nizozemske potrdili številna pozitivna medicinska dejstva. Toplotno sevanje:

uničuje nekatere vrste virusa hepatitisa;

zavira in upočasni rast rakavih celic;

ima sposobnost nevtralizacije škodljivih elektromagnetnih polj in sevanja. Vključno z radioaktivnimi;

pomaga diabetikom proizvajati inzulin;

lahko pomaga pri distrofiji;

izboljšanje stanja telesa z luskavico.

Ko se zdravstveno stanje izboljšuje, začnejo notranji organi učinkoviteje delovati. Poveča se prehrana mišic, bistveno se poveča moč imunskega sistema. Znano je dejstvo, da se v odsotnosti infrardečega sevanja telo stara hitreje opazno.

Infrardeče žarke imenujemo tudi "žarki življenja". Življenje se je rodilo pod njihovim vplivom.

Uporaba infrardečih žarkov v življenju človeka

Infrardeča svetloba se uporablja nič manj široko, kot je razširjena. Morda bo zelo težko najti vsaj eno področje nacionalnega gospodarstva, kjer infrardeči del elektromagnetnih valov ni našel uporabe. Naštejmo najbolj znana področja uporabe:

vojskovanja. Vse domovalne raketne bojne glave ali naprave za nočno gledanje so rezultat infrardečega sevanja;

termografija se v znanosti pogosto uporablja za določanje pregretih ali prehlajenih delov predmeta, ki se preučuje. Infrardeči posnetki se pogosto uporabljajo tudi v astronomiji, skupaj z drugimi vrstami elektromagnetnih valov;

gospodinjski grelci Za razliko od konvektorjev takšne naprave uporabljajo sevalno energijo za ogrevanje vseh predmetov v prostoru. In potem notranji predmeti oddajajo toploto okoliškemu zraku;

prenos podatkov in daljinski nadzor. Da, vsi daljinski upravljalniki s televizorjev, snemalnikov in klimatskih naprav uporabljajo infrardeče žarke;

dezinfekcija v prehrambeni industriji

zdravilo. Zdravljenje in preprečevanje številnih različnih vrst bolezni.

Infrardeči žarki so sorazmerno majhen del elektromagnetnega sevanja. Kot naraven način prenosa toplote niti en življenjski proces na našem planetu ne more storiti brez njega.

Uvod

Infrardeče sevanje imenujemo "toplotno" sevanje, ker infrardeče sevanje iz segretih predmetov človeška koža dojema kot občutek toplote. V tem primeru so valovne dolžine, ki jih oddaja telo, odvisne od temperature ogrevanja: višja je temperatura, krajša je valovna dolžina in večja je intenzivnost sevanja. Spekter sevanja absolutno črnega telesa pri razmeroma nizkih (do nekaj tisoč Kelvinih) temperaturah leži predvsem v tem območju. Infrardeče sevanje oddaja vzbujene atome ali ione. Infrardeče sevanje je praktično enako kot navadna svetloba.

Edina razlika je v tem, da vidni del spektra, ko zadene predmete, postane osvetlitev, telo pa absorbira infrardeče sevanje, ki se pretvori v toplotno energijo. Brez tega je življenje na našem planetu nepredstavljivo. Ko se v vesolju širi infrardeče sevanje, izgube energije praktično ni. V resnici je to naravni in najbolj napreden način ogrevanja. Zato je za termoenergetiko vprašanje uporabe infrardečega sevanja zelo zanimivo.

Namen tega dela je preučiti značilnosti infrardečega sevanja in zaščito pred infrardečim sevanjem. Za dosego tega cilja je treba rešiti naslednje naloge:

1. Upoštevajte značilnosti infrardečega sevanja.

2. Analizirajte škodljive dejavnike infrardečega sevanja.

3. Naučite se, kako se zaščititi pred škodljivimi učinki infrardečega sevanja.

Infrardeče lastnosti in viri

Infrardeče sevanje ustvarja katero koli segreto telo, katerega temperatura določa intenzivnost in spekter sevane elektromagnetne energije. Ogrevana telesa s temperaturo nad 100 o C so vir kratkega vala infrardečega sevanja. Ena od kvantitativnih značilnosti sevanja je intenzivnost toplotnega sevanja, ki jo lahko opredelimo kot energijo, ki jo oddaja enota površine na enoto časa (kcal / (m 2 h) ali W / m 2). Merjenje intenzitete toplotnega sevanja se sicer imenuje aktinometrija (iz grške besede astinos - žarek in metrio - I merim), naprava, s katero določimo intenzivnost sevanja, pa se imenuje aktinometer. Infrardeča penetracija se spreminja glede na valovno dolžino. Kratkoročno infrardeče sevanje (0,76–1,4 mikrona) ima najvišjo penetracijsko sposobnost, ki prodre v človeška tkiva do globine nekaj centimetrov. Dolgo valovni infrardeči žarki (9–420 mikronov) se zadržujejo v površinskih plasteh kože.

Viri infrardečega sevanja. V industrijskih pogojih je možno pridobivanje toplote iz:

* talilne, ogrevalne peči in druge toplotne naprave;

* hlajenje segretih ali staljenih kovin;

* prehod na toploto mehanske energije, porabljene za pogon glavne tehnološke opreme;

* prehod električne energije na toploto itd.

Približno 60% toplotne energije se v okolju porazdeli z infrardečim sevanjem. Sevalna energija, ki skozi prostor skoraj brez izgube, se spet spremeni v toploto. Toplotno sevanje ne vpliva neposredno na okoliški zrak, prosto ga prežema. Industrijske vire sevalne toplote lahko glede na sevanje razdelimo v štiri skupine:

* s temperaturo sevalne površine do 500oС (zunanja površina peči itd.); njihov spekter vsebuje infrardeče žarke z valovno dolžino 1,9-3,7 mikronov;

* s površinsko temperaturo od 500 do 1300oС (odprt plamen, staljeno lito železo itd.); njihov spekter vsebuje predvsem infrardeče žarke z valovno dolžino 1,9-3,7 mikronov;

* s temperaturo od 1300 do 1800oС (staljeno jeklo itd.); njihov spekter vsebuje tako infrardeče žarke do kratkih z valovno dolžino 1,2-1,9 mikronov, kot vidne z visoko svetlostjo;

* s temperaturami nad 1800oС (plamen električnih obločnih peči, varilnih strojev itd.); njihov sevalni spekter vsebuje poleg infrardečih in vidnih ultravijoličnih žarkov.

Infrardeča svetloba je vidno nedostopna za človeški vid. Medtem človeška telesa dolge infrardeče valove dojemajo kot toploto. Infrardeča svetloba ima nekatere lastnosti vidne svetlobe. Sevanje te oblike se lahko osredotoči, odseva in polarizira. Teoretično se IR svetloba bolj razlaga kot infrardeče sevanje (IR). Vesoljski RR zavzema spektralno območje elektromagnetnega sevanja od 700 nm do 1 mm. IR valovi so daljši od vidne svetlobe in krajši od radijskih valov. V skladu s tem so IR frekvence višje od frekvenc mikrovalov in nižje od frekvenc vidne svetlobe. IR frekvenca je omejena na območje 300 GHz - 400 THz.

Infrardeče valove je odkril britanski astronom William Herschel. Odkritje je bilo registrirano leta 1800. S pomočjo steklenih prizm v svojih poskusih je znanstvenik na ta način raziskal možnost ločitve sončne svetlobe na posamezne komponente.

Ko je moral William Herschel izmeriti temperaturo posameznih cvetov, je bil dejavnik povečanja temperature odkrit, ko je bila zaporedoma opravljena naslednja vrstica:

  • vijolična,
  • modra,
  • zelenje,
  • rumenjak,
  • oranžna,
  • rdeča.

Valovno dolžino in frekvenčno območje infrardečega sevanja

Na podlagi valovne dolžine znanstveniki konvencionalno razdelijo infrardeče sevanje na več spektralnih delov. Hkrati ni enotne opredelitve meja vsakega ločenega dela.

Lestvica elektromagnetnega sevanja: 1 - radijski valovi; 2 - mikrovalovne pečice; 3 - IR valovi; 4 - vidna svetloba; 5 - ultravijolični; 6 - rentgenski žarki; 7 - gama žarki; B - območje valovne dolžine; E - energija

Teoretično so označeni trije valovni območji:

  1. V bližini
  2. Srednji
  3. Nadalje

Bližnji infrardeči obseg je označen z valovnimi dolžinami blizu konca vidnega spektra. Približna izračunana valovna dolžina je tukaj navedena z dolžino: 750 - 1300 nm (0,75 - 1,3 µm). Frekvenca sevanja je približno 215-400 Hz. Kratek obseg IR bo oddajal minimalno toploto.

Srednji IR obseg (vmesni), zajema valovne dolžine 1300-3000 nm (1,3-3 mikronov). Tukaj se merijo frekvence v območju 20-215 THz. Raven sevalne toplote je razmeroma nizka.

Daljni obseg IR je najbližji območju mikrovalov. Postavitev: 3-1000 mikronov. Frekvenčno območje 0,3-20 THz. To skupino sestavljajo kratke valovne dolžine na segmentu največje frekvence. Tu se seva največja toplota.

Uporaba infrardečega sevanja

Infrardeči žarki so našli uporabo na različnih področjih. Med najbolj znane naprave sodijo toplotni sliki, oprema za nočno opazovanje itd. Oprema za komunikacije in mreženje uporablja IR svetlobo tako pri žičnih kot brezžičnih operacijah.


Primer delovanja elektronske naprave je toplotni imager, katerega načelo temelji na uporabi infrardečega sevanja. In to je le en primer mnogih drugih.

Daljinski upravljalniki so opremljeni z IR komunikacijskim sistemom kratkega dosega, kjer se signal oddaja preko IR LED. Primer: običajni gospodinjski aparati - televizorji, klimatske naprave, gramofoni. Infrardeča svetloba prenaša podatke po optičnih kabelskih sistemih.

Poleg tega IR sevanje aktivno uporablja raziskovalna astronomija za preučevanje vesolja. Zahvaljujoč infrardečemu sevanju je mogoče zaznati vesoljske predmete, ki jih človeško oko ne vidi.

Malo znana dejstva, povezana z IR svetlobo

Človeške oči res ne morejo videti infrardečih žarkov. Toda koža človeškega telesa jih lahko "vidi", reagira na fotone in ne le na toplotno sevanje.

Površina kože dejansko deluje kot "očesna jabolka". Če greste zunaj sončnega dne, zaprete oči in iztegnete dlani proti nebu, boste zlahka našli lokacijo sonca.

Pozimi v sobi, kjer je temperatura zraka 21-22 ° C, toplo oblečeni (pulover, hlače). Poleti se v isti sobi, pri isti temperaturi tudi ljudje počutijo udobno, vendar v lažjih oblačilih (kratke hlače, majica).

Ta pojav je enostavno razložiti: kljub enaki temperaturi zraka poleti in strop prostora oddajajo več valov daljnosežnega infrardečega območja, ki ga prenaša sončna svetloba (FIR - Far Infrared). Zato pri enakih temperaturah človeško telo poleti zazna več toplote.


IR toploto reproducira kateri koli živi organizem in neživ objekt. Ta trenutek je na zaslonu toplotnega aparata zaznan več kot jasno

Pari ljudi, ki spijo v isti postelji, so neprostovoljno oddajniki in sprejemniki FIR valov glede na drug drugega. Če je človek sam v postelji, deluje kot oddajnik FIR valov, vendar v odgovor ne dobi več istih valov.

Ko se ljudje pogovarjajo med seboj, nehote pošiljajo in sprejemajo vibracije FIR valov drug od drugega. Prijazen (ljubeč) objem aktivira tudi prenos FIR-sevanja med ljudi.

Kako narava zazna IR svetlobo?

Ljudje ne morejo videti infrardeče svetlobe, vendar vipe ali viperje kače (kot so klopotice) imajo senzorične "votline", ki se uporabljajo za zajem slik v infrardeči svetlobi.

Ta lastnost kačam omogoča zaznavanje toplokrvnih živali v popolni temi. Kače z dvema senzornima „votlinama“ znanstveno domnevajo, da imajo v infrardečem območju nekaj globinske percepcije.


Lastnosti IR kače: 1,2, občutljiva območja senzorične votline; 3 - membranska votlina; 4 - notranja votlina; 5 - MG vlakna; 6 - zunanja votlina

Ribe uspešno uporabljajo bližnjo infrardečo svetlobo (NIR) za ulov plena in za krmarjenje po vodnih telesih. Ta občutek NIR pomaga ribi natančno krmariti v razmerah slabe svetlobe, v temi ali blatnih vodah.

Infrardeče sevanje ima pomembno vlogo pri oblikovanju vremena in podnebja Zemlje, tako kot sončna svetloba. Skupna masa sončne svetlobe, ki jo Zemlja absorbira v enaki količini IR sevanja, mora z Zemlje potovati nazaj v vesolje. V nasprotnem primeru je globalno segrevanje ali globalno hlajenje neizogibno.

Obstaja očiten razlog, zakaj se zrak hitro ohladi, ko je ponoči suh. Nizka raven vlage in odsotnost oblakov na nebu odpirata jasno pot za infrardeče sevanje. Infrardeči žarki hitreje dosežejo vesolje in v skladu s tem hitreje odnašajo toploto.

Pomemben del njenega prihoda na Zemljo predstavlja ravno infrardeča svetloba. Vsak naravni organizem ali predmet ima temperaturo, kar pomeni, da oddaja infrardečo energijo. Tudi predmeti, ki so a priori hladni (npr. Ledene kocke), oddajajo infrardečo svetlobo.

Infrardeči tehnični potencial

Tehnični potencial infrardečih žarkov je neomejen. Primerov je veliko. Infrardeče sledenje (usmerjanje) se uporablja v pasivnih sistemih za nadzor raket. V tem primeru se uporablja elektromagnetno sevanje iz tarče, prejete v infrardečem delu spektra.


Ciljni sistemi za sledenje: 1, 4 - zgorevalna komora; 2, 6 - razmeroma dolg plamen izpušnih plinov; 5 - hladni tok, ki obide vročo komoro; 3, 7 - dodeljen pomemben podpis IR

Vremenski sateliti, opremljeni s skenirnimi radiometri, proizvajajo toplotne slike, ki nato omogočajo analitičnim tehnikam določiti višino in vrste oblakov, izračunati temperaturo kopnega in površinske vode ter določiti značilnosti površin oceanov.

Infrardeče sevanje je najpogostejša metoda za daljinsko upravljanje različnih naprav. Številni izdelki so razviti in izdelani na osnovi FIR tehnologije. Tu so se še posebej odlikovali Japonci. Tu je le nekaj primerov, ki so priljubljeni na Japonskem in po vsem svetu:

  • posebni pokrovi in \u200b\u200bgrelci FIR;
  • fIR krožniki, da bodo ribe in zelenjava dolgo časa sveži;
  • keramični papir in FIR keramika;
  • tkanine FIR rokavice, jopiči, avtosedeži;
  • frizerski fen FIR, ki zmanjšuje poškodbe las;

Infrardeča refleksija (ohranjanje umetnosti) se uporablja za preučevanje slik, kar pomaga razkriti temeljne plasti, ne da bi uničilo strukturo. Ta tehnika pomaga razkriti podrobnosti, skrite pod umetnikovo risbo.

Na ta način se ugotovi, ali je trenutna slika izvirno umetniško delo ali le strokovno narejena kopija. Ugotovljene so tudi spremembe, povezane z restavratorskim delom umetniških del.

Infrardeči žarki: vpliv na zdravje ljudi

Koristni učinki sončne svetlobe na zdravje ljudi so znanstveno dokazani. Vendar pa je prekomerna izpostavljenost sončni svetlobi lahko nevarna. Sončna svetloba vsebuje ultravijolične žarke, ki opečejo kožo človeškega telesa.


Infrardeče savne za množično uporabo so razširjene na Japonskem in Kitajskem. In trend razvoja te metode zdravljenja le še narašča.

Daljši infrardeči vmesnik zagotavlja vse zdravstvene koristi naravne sončne svetlobe. To popolnoma odpravi nevarne učinke sončnega sevanja.

Z uporabo tehnologije reprodukcije infrardečih žarkov dosežemo popolno uravnavanje temperature (), neomejeno sončno svetlobo. Toda to še zdaleč niso vsa znana dejstva o prednostih infrardečega sevanja:

  • Infrardeči žarki dolgega dosega krepijo srčno-žilni sistem, stabilizirajo srčni utrip, povečajo srčni izpust in hkrati znižujejo diastolični krvni tlak.
  • Stimulacija srčno-žilnih funkcij s daleč infrardečo svetlobo je idealen način za vzdrževanje zdravega srčno-žilnega sistema. Obstajajo izkušnje ameriških astronavtov med dolgim \u200b\u200bvesoljskim poletom.
  • Daljni infrardeči žarki s temperaturo nad 40 ° C oslabijo in sčasoma ubijejo rakave celice. To dejstvo potrjujeta Ameriško združenje za boj proti raku in Nacionalni inštitut za raka.
  • Infrardeče savne se pogosto uporabljajo na Japonskem in v Koreji (terapija hipertermije ali Waon terapija) za zdravljenje srčno-žilnih bolezni, zlasti kroničnega srčnega popuščanja in perifernih arterijskih bolezni.
  • Rezultati raziskav, objavljeni v reviji Neuropsychiatric Disease and Treatment, kažejo infrardeče žarke kot "medicinski preboj" pri zdravljenju travmatičnih poškodb možganov.
  • Infrardeča savna velja za sedemkrat učinkovitejšo pri odstranjevanju težkih kovin, holesterola, alkohola, nikotina, amoniaka, žveplove kisline in drugih strupov iz telesa.
  • Končno se je terapija s FIR na Japonskem in Kitajskem znašla med uspešnimi načini zdravljenja astme, bronhitisa, prehlada, gripe, sinusitisa. Opozarja se, da FIR terapija odstranjuje vnetja, edeme, zapore sluznice.

Infrardeča svetloba in 200 let življenjske dobe

\u003e Infrardeči valovi

Kaj infrardeči valovi: infrardeča valovna dolžina, obseg in frekvenca infrardeče valovne dolžine. Raziščite infrardeča vezja in vire.

Infrardeča svetloba (IR) - elektromagnetni žarki, ki glede na valovne dolžine presegajo vidni (0,74-1 mm).

Učni izziv

  • Razumejte tri obsege IR spektra in opišite procese absorpcije in oddajanja molekul.

Poudarki

  • Infrardeča svetloba absorbira večino toplotnega sevanja, ki ga oddajajo telesa okoli sobne temperature. Izpušča se in absorbira, če se pri vrtenju in vibracijah molekul pojavijo spremembe.
  • IR del spektra lahko razdelimo na tri območja valovne dolžine: daljinsko infrardeče (300-30 THz), srednje (30-120 THz) in blizu (120-400 THz).
  • IR imenujemo tudi toplotno sevanje.
  • Za razumevanje IR je pomembno razumeti koncept emisivnosti.
  • Infrardeči žarki se lahko uporabljajo za daljinsko določanje temperature predmetov (termografija).

Pogoji

  • Termografija - daljinski izračun sprememb telesne temperature.
  • Toplotno sevanje - elektromagnetno sevanje, ki ga telo ustvari zaradi temperature.
  • Emisivnost je sposobnost površine, da seva.

Infrardeči valovi

Infrardeča (IR) svetloba - elektromagnetni žarki, ki glede na valovno dolžino (0,74-1 mm) presegajo vidno svetlobo. Infrardeči obseg valovne dolžine se konvergira v frekvenčni razpon 300-400 THz in sprejme ogromno toplotno sevanje. Molekule absorbirajo in oddajajo infrardečo svetlobo, ko se vrtijo in vibrirajo.

Tu so glavne kategorije elektromagnetnih valov. Ločnice so ponekod različne, druge kategorije pa se lahko prekrivajo. Mikrovalovne pečice zasedajo visokofrekvenčni odsek radijskega odseka elektromagnetnega spektra

Podkategorije infrardečega vala

Infrardeči del elektromagnetnega spektra pokriva območje od 300 GHz (1 mm) do 400 THz (750 nm). Ločimo lahko tri vrste infrardečih valov:

  • Daleč IR: 300 GHz (1 mm) do 30 THz (10 μm). Spodnji del lahko imenujemo mikrovalovne pečice. Ti žarki se absorbirajo zaradi vrtenja v molekulah plinske faze, molekulskih gibanj v tekočinah in fotonov v trdnih snoveh. Voda v zemeljski atmosferi se tako močno absorbira, da postane neprozorna. Vendar obstajajo določene valovne dolžine (okna), ki se uporabljajo za prenos.
  • Srednji obseg IR: 30 do 120 THz (10 do 2,5 µm). Vroči predmeti so viri. Absorbirajo ga vibracije molekul (različni atomi vibrirajo v ravnotežnih položajih). Ta obseg se včasih imenuje prstni odtis, ker gre za poseben pojav.
  • Bližnji infrardeči obseg: od 120 do 400 THz (2500-750 nm). Ti fizični procesi so podobni tistim, ki se pojavljajo v vidni svetlobi. Najvišje frekvence lahko najdemo pri določenih vrstah fotografskega filma in senzorjev za infrardeče, fotografsko in video snemanje.

Toplotno in toplotno sevanje

Infrardeče sevanje imenujemo tudi toplotno sevanje. Infrardeča svetloba sonca pokriva le 49% zemeljske toplote, vse drugo pa je vidna svetloba (absorbirana in ponovno odskočena pri daljših valovnih dolžinah).

Toplota je energija v prehodni obliki, ki teče zaradi razlike v temperaturi. Če se toplota prenaša s toplotno prevodnostjo ali konvekcijo, potem sevanje lahko širi v vakuumu.

Če želite razumeti infrardeče žarke, morate natančno razmisliti o konceptu emisivnosti.

Viri infrardečih valov

Ljudje in večina planetarnega okolja ustvarjajo toplotne žarke na 10 mikronov. To je meja, ki ločuje srednje in daljno infrardeče regije. Številna astronomska telesa oddajajo zaznavno količino infrardečih žarkov pri netermalnih valovnih dolžinah.

Infrardeči žarki se lahko uporabljajo za izračun temperature predmetov na daljavo. Ta postopek se imenuje termografija in se najbolj aktivno uporablja v vojaški in industrijski uporabi.


Termografska slika psa in mačke

Infrardeči valovi se uporabljajo tudi pri ogrevanju, komunikacijah, meteorologiji, spektroskopiji, astronomiji, biologiji in medicini ter za analizo umetniških del.