Izvori infracrvenog zračenja. Infracrveno zračenje, infracrveni zraci, svojstva infracrvenih zraka, spektar zračenja infracrvenih grejača Primena svojstva izvora infracrvenog zračenja

Uvod

Infracrveno zračenje se naziva „toplinskim“ zračenjem jer infracrveno zračenje zagrijanih predmeta ljudska koža percipira kao osjećaj topline. U ovom slučaju, talasne dužine koje emituje telo zavise od temperature grejanja: što je temperatura viša, to je talasna dužina kraća i intenzitet zračenja je veći. Spektar zračenja apsolutno crnog tijela na relativno niskim (do nekoliko hiljada Kelvina) temperaturama leži uglavnom u ovom rasponu. Infracrveno zračenje emituju pobuđeni atomi ili joni. Infracrveno zračenje je praktično isto kao i obično svjetlo.

Jedina razlika je u tome što kada udari u objekte, vidljivi dio spektra postaje osvjetljenje, a infracrveno zračenje apsorbira tijelo, pretvarajući se u toplinsku energiju. Bez toga je život na našoj planeti nezamisliv. Kada se infracrveno zračenje širi u svemiru, praktično nema gubitka energije. Zapravo, to je prirodan i najnapredniji način grijanja. Stoga je za termoenergetiku pitanje korištenja infracrvenog zračenja vrlo zanimljivo.

Svrha ovog rada je istraživanje karakteristika infracrvenog zračenja i zaštite od infracrvenog zračenja. Za postizanje ovog cilja potrebno je riješiti sljedeće zadatke:

1. Razmotrite karakteristike infracrvenog zračenja.

2. Analizirati štetne faktore infracrvenog zračenja.

3. Proučiti načine zaštite od štetnog djelovanja infracrvenog zračenja.

Karakteristike infracrvenog zračenja i izvori

Infracrveno zračenje generira svako zagrijano tijelo čija temperatura određuje intenzitet i spektar emitirane elektromagnetne energije. Zagrijana tijela s temperaturom iznad 100 o C izvor su kratkotalasnog infracrvenog zračenja. Jedna od kvantitativnih karakteristika zračenja je intenzitet toplotnog zračenja, koji se može definisati kao energija emitovana po jedinici površine u jedinici vremena (kcal/(m2 h) ili W/m2). Mjerenje intenziteta toplotnog zračenja inače se naziva aktinometrija (od grčkih riječi astinos - zrak i metrio - mjerim), a uređaj koji se koristi za određivanje intenziteta zračenja naziva se aktinometar. U zavisnosti od talasne dužine, penetraciona sposobnost infracrvenog zračenja se menja. Najveću prodornu sposobnost ima kratkotalasno infracrveno zračenje (0,76-1,4 mikrona), koje prodire u ljudsko tkivo do dubine od nekoliko centimetara. Dugotalasni infracrveni zraci (9-420 mikrona) zadržavaju se u površinskim slojevima kože.

Izvori infracrvenog zračenja. U industrijskim uslovima proizvodnja toplote je moguća iz:

* peći za topljenje, grijanje i drugi termički uređaji;

*hlađenje zagrijanih ili rastopljenih metala;

*prelazak na toplotu mehanička energija, utrošeno na pogon glavne tehnološke opreme;

*tranzicija električna energija na termičku, itd.

Oko 60% toplotne energije se distribuira u okolinu infracrvenim zračenjem. Energija zračenja, prolazeći kroz prostor gotovo bez gubitaka, ponovo se pretvara u toplinu. Toplotno zračenje ne utiče direktno na okolni vazduh, slobodno prodire u njega. Industrijski izvori zračne topline mogu se podijeliti u četiri grupe prema prirodi zračenja:

* sa temperaturom zračeće površine do 500oC (spoljna površina peći i sl.); njihov spektar sadrži infracrvene zrake sa talasnom dužinom od 1,9-3,7 mikrona;

* sa temperaturama površine od 500 do 1300oC (otvoreni plamen, rastopljeni liveni gvožđe itd.); njihov spektar sadrži pretežno infracrvene zrake sa talasnom dužinom od 1,9-3,7 mikrona;

* sa temperaturama od 1300 do 1800oC (rastopljeni čelik itd.); njihov spektar sadrži i infracrvene zrake, sve do kratkih sa talasnom dužinom od 1,2-1,9 mikrona, i one vidljive velike svetlosti;

* sa temperaturama iznad 1800oC (plamen elektrolučnih peći, aparata za zavarivanje itd.); njihov emisioni spektar sadrži, uz infracrvene i vidljive, ultraljubičaste zrake.

Infracrveno zračenje je prirodno prirodan pogled radijacije. Svaki čovjek je izložen tome svaki dan. Ogroman dio sunčeve energije stiže do naše planete u obliku infracrvenih zraka. Međutim, u modernom svijetu postoji mnogo uređaja koji koriste infracrveno zračenje. Može uticati na ljudski organizam na različite načine. To uvelike ovisi o vrsti i namjeni korištenja istih ovih uređaja.

sta je to

Infracrveno zračenje ili IR zračenje je vrsta elektromagnetnog zračenja koje zauzima područje spektra od crvene vidljive svjetlosti (koja ima karakterističnu talasnu dužinu od 0,74 mikrona) do kratkotalasnog radio zračenja (talasne dužine 1-2 mm). Ovo je prilično široko područje spektra, pa se dalje dijeli na tri regije:

  • blizu (0,74 - 2,5 µm);
  • srednji (2,5 - 50 mikrona);
  • dugog dometa (50-2000 mikrona).

Istorija otkrića

Naučnik iz Engleske W. Herschel je 1800. godine primijetio da se u nevidljivom dijelu sunčevog spektra (izvan crvenog svjetla) temperatura termometra povećava. Nakon toga je dokazana podređenost infracrvenog zračenja zakonima optike i donesen zaključak o njegovoj povezanosti sa vidljivom svjetlošću.

Zahvaljujući radovima sovjetske fizičarke A. A. Glagoleve-Arkadjeve, koja je 1923. primila radio talase sa λ = 80 mikrona (IR opseg), eksperimentalno je dokazano postojanje kontinuiranog prelaza sa vidljivog zračenja na IR zračenje i radio talase. Tako je donesen zaključak o njihovoj zajedničkoj elektromagnetnoj prirodi.

Gotovo sve u prirodi je sposobno da emituje talasne dužine koje odgovaraju infracrvenom spektru, što znači da ljudsko telo nije izuzetak. Svi znamo da se sve oko nas sastoji od atoma i jona, čak i ljudi. I ove pobuđene čestice mogu emitovati mogu prijeći u pobuđeno stanje pod utjecajem različitih faktora, na primjer, električnih pražnjenja ili zagrijavanja. Dakle, u emisionom spektru plamena plinske peći postoji traka sa λ = 2,7 μm od molekula vode i sa λ = 4,2 μm od ugljičnog dioksida.

IR talasi u svakodnevnom životu, nauci i industriji

Koristeći određene uređaje kod kuće i na poslu, rijetko se zapitamo o utjecaju infracrvenog zračenja na ljudski organizam. U međuvremenu, IR grijači su danas prilično popularni. Ono što ih suštinski razlikuje od uljnih radijatora i konvektora je njihova sposobnost da zagrijavaju ne sam zrak, već sve predmete koji se nalaze u prostoriji. To jest, namještaj, podovi i zidovi se prvo zagrijavaju, a zatim svoju toplinu ispuštaju u atmosferu. Istovremeno, infracrveno zračenje utiče i na organizme – ljude i njihove kućne ljubimce.

IR zraci se također široko koriste u prijenosu podataka i daljinskom upravljanju. U mnogima mobilni telefoni Postoje infracrveni portovi dizajnirani za razmjenu datoteka između njih. I svi daljinski za klimu, muzički centri, televizori i neke kontrolirane dječje igračke također koriste elektromagnetne zrake u infracrvenom opsegu.

Upotreba IC zraka u vojsci i astronautici

Infracrveni zraci su najvažniji za vazduhoplovnu i vojnu industriju. Na bazi fotokatoda sa osetljivošću na infracrveno zračenje (do 1,3 mikrona) kreiraju se razni dvogledi, nišani itd. Omogućuju, uz istovremeno zračenje objekata infracrvenim zračenjem, nišanjenje ili posmatranje u apsolutnom mraku.

Zahvaljujući stvorenim visokoosjetljivim prijemnicima infracrvenih zraka, postala je moguća proizvodnja projektila za navođenje. Senzori u njihovoj glavi reaguju na infracrveno zračenje mete, čija je temperatura obično viša od okoline, i usmjeravaju projektil prema meti. Na istom principu se zasniva i detekcija zagrijanih dijelova brodova, aviona i tenkova pomoću termometara.

IR lokatori i daljinomjeri mogu otkriti različite objekte u potpunom mraku i izmjeriti udaljenost do njih. Za svemirske i zemaljske komunikacije na velikim udaljenostima koriste se posebni uređaji koji emituju u infracrvenom području.

Infracrveno zračenje u naučnim aktivnostima

Jedno od najčešćih je proučavanje spektra emisije i apsorpcije u IR području. Koristi se za proučavanje svojstava elektronskih omotača atoma, za određivanje strukture svih vrsta molekula, i pored toga, u kvalitativnoj i kvantitativnoj analizi mješavina različitih supstanci.

Zbog razlika u koeficijentima raspršenja, propuštanja i refleksije tijela u vidljivim i infracrvenim zracima, fotografije snimljene u različitim uvjetima malo se razlikuju. Fotografije snimljene u infracrvenom zračenju često pokazuju više detalja. Takve slike se široko koriste u astronomiji.

Proučavanje uticaja IC zraka na organizam

Prvi naučni podaci o uticaju infracrvenog zračenja na ljudski organizam datiraju iz 1960-ih godina. Autor istraživanja je japanski doktor Tadaši Išikava. Tokom svojih eksperimenata uspio je ustanoviti da infracrveni zraci prodiru duboko u ljudsko tijelo. U tom slučaju dolazi do termoregulacijskih procesa, sličnih reakciji na boravak u sauni. Međutim, znojenje počinje na nižoj temperaturi okoline (to je oko 50°C), a zagrijavanje unutrašnjih organa događa se mnogo dublje.

Prilikom takvog zagrijavanja povećava se cirkulacija krvi, šire se žile dišnih organa, potkožnog tkiva i kože. Međutim, produženo izlaganje infracrvenom zračenju na osobu može izazvati toplotni udar, a jako infracrveno zračenje dovodi do opekotina različitog stepena.

IC zaštita

Postoji mali popis mjera usmjerenih na smanjenje opasnosti od izlaganja infracrvenom zračenju na ljudsko tijelo:

  1. Smanjenje intenziteta zračenja. To se postiže odabirom odgovarajuće tehnološke opreme, pravovremenom zamjenom zastarjele, kao i njenim racionalnim rasporedom.
  2. Uklanjanje radnika sa izvora zračenja. Ako proizvodna linija dopušta, treba dati prednost daljinskom upravljanju njom.
  3. Postavljanje zaštitnih paravana na izvoru ili radnom mjestu. Takve ograde mogu se urediti na dva načina kako bi se smanjio utjecaj infracrvenog zračenja na ljudsko tijelo. U prvom slučaju moraju reflektirati elektromagnetne valove, au drugom ih moraju odgoditi i pretvoriti energiju zračenja u toplinsku energiju, a zatim je ukloniti. Zbog činjenice da zaštitni ekrani ne bi trebali uskratiti stručnjacima mogućnost praćenja procesa koji se odvijaju u proizvodnji, mogu se učiniti transparentnim ili prozirnim. U tu svrhu biraju se silikatna ili kvarcna stakla kao materijali, kao i metalna mreža i lancima.
  4. Toplotna izolacija ili hlađenje vrućih površina. Osnovna svrha toplinske izolacije je smanjenje rizika od raznih opekotina radnika.
  5. Lična zaštitna oprema(razna specijalna odeća, naočare sa ugrađenim filterima, štitnici).
  6. Preventivne mjere. Ako tokom navedenih radnji nivo izloženosti infracrvenom zračenju na tijelu ostane dovoljno visok, tada treba odabrati odgovarajući režim rada i odmora.

Prednosti za ljudski organizam

Infracrveno zračenje koje utiče na ljudski organizam dovodi do poboljšanja cirkulacije krvi zbog vazodilatacije, bolje zasićenosti organa i tkiva kiseonikom. Osim toga, povećanje tjelesne temperature ima analgetski učinak zbog djelovanja zraka na nervne završetke u koži.

Uočeno je da hirurške operacije koje se izvode pod uticajem infracrvenog zračenja imaju niz prednosti:

  • Bol nakon operacije je nešto lakše podnijeti;
  • Regeneracija ćelija se dešava brže;
  • Utjecaj infracrvenog zračenja na osobu omogućava izbjegavanje hlađenja unutrašnjih organa pri izvođenju operacije na otvorenim šupljinama, što smanjuje rizik od razvoja šoka.

Kod pacijenata sa opekotinama infracrveno zračenje omogućava uklanjanje nekroze, kao i autoplastiku u ranijoj fazi. Osim toga, smanjuje se trajanje groznice, anemija i hipoproteinemija su manje izražene, a učestalost komplikacija je smanjena.

Dokazano je da IR zračenje može oslabiti djelovanje nekih pesticida povećanjem nespecifičnog imuniteta. Mnogi od nas znaju za liječenje rinitisa i nekih drugih manifestacija prehlade plavim IC lampama.

Šteta za ljude

Vrijedi napomenuti da šteta od infracrvenog zračenja za ljudsko tijelo također može biti vrlo značajna. Najočigledniji i najčešći slučajevi su opekotine kože i dermatitis. Mogu se javiti ili kada su predugo izloženi slabim talasima infracrvenog spektra, ili tokom intenzivnog zračenja. Ako govorimo o medicinskim zahvatima, rijetki su, ali ipak se kod nepravilnog liječenja javljaju toplotni udari, astenija i pogoršanje boli.

Jedan od savremeni problemi su opekotine oka. Najopasniji za njih su IR zraci sa talasnim dužinama u rasponu od 0,76-1,5 mikrona. Pod njihovim uticajem dolazi do zagrijavanja sočiva i očne vodice, što može dovesti do raznih poremećaja. Jedna od najčešćih posljedica je fotofobija. Djeca koja se igraju laserskim pokazivačima i zavarivači koji zanemaruju ličnu zaštitnu opremu trebaju to zapamtiti.

IR zraci u medicini

Tretman infracrvenim zračenjem može biti lokalni ili opći. U prvom slučaju, lokalni učinak se provodi na određenom dijelu tijela, au drugom je cijelo tijelo izloženo zračenju. Tok tretmana zavisi od bolesti i može se kretati od 5 do 20 sesija po 15-30 minuta. Tokom procedura preduslov je upotreba zaštitne opreme. Za održavanje zdravlja očiju koriste se posebne kartonske navlake ili naočale.

Nakon prvog zahvata na površini kože pojavljuje se crvenilo s nejasnim granicama koje nestaje nakon otprilike sat vremena.

Djelovanje IC emitera

Uz dostupnost mnogih medicinskih uređaja, ljudi ih kupuju za individualnu upotrebu. Međutim, treba imati na umu da takvi uređaji moraju ispunjavati posebne zahtjeve i koristiti se u skladu sa sigurnosnim propisima. Ali glavna stvar je da je važno shvatiti da se, kao i svaki medicinski uređaj, emiteri infracrvenih valova ne mogu koristiti za niz bolesti.

Utjecaj infracrvenog zračenja na ljudski organizam
Talasna dužina, µm Korisna akcija
9,5 µm Imunokorektivni učinak kod stanja imunodeficijencije uzrokovanih gladovanjem, trovanjem tetrahloridom i upotrebom imunosupresiva. Dovodi do obnavljanja normalnog nivoa ćelijskog imuniteta.
16,25 µm Antioksidativno djelovanje. Izvodi se zbog stvaranja slobodnih radikala iz superoksida i hidroperoksida, te njihove rekombinacije.
8,2 i 6,4 µm Antibakterijski učinak i normalizacija crijevne mikroflore zbog utjecaja na proces sinteze hormona prostaglandina, što dovodi do efekta imunomodeliranja.
22,5 µm Dovodi do prelaska mnogih nerastvorljivih jedinjenja, kao što su krvni ugrušci i aterosklerotski plakovi, u rastvorljivo stanje, omogućavajući im da se uklone iz tela.

Stoga kvalificirani specijalista, iskusan liječnik, treba odabrati tijek terapije. U zavisnosti od dužine emitovanih infracrvenih talasa, uređaji se mogu koristiti u različite svrhe.

Čovjek je svakodnevno izložen infracrvenom zračenju, a njegov prirodni izvor je sunce. Elementi sa žarnom niti i razni električni uređaji za grijanje klasificirani su kao neprirodni derivati. Ovo zračenje se koristi u sistemima grijanja, infracrvenim lampama, uređajima za grijanje, daljinskim upravljačima za TV i medicinskoj opremi. Stoga je uvijek potrebno znati prednosti i štete infracrvenog zračenja za ljude.

Infracrveno zračenje: šta je to?

1800. godine, engleski fizičar je otkrio infracrvenu toplotu cijepanjem sunčeve svjetlosti u spektar pomoću prizme.. William Herschel je primjenjivao termometar na svaku boju sve dok nije primijetio povećanje temperature kako je odlazio ljubičasta do crvene. Tako se otvorilo područje osjetilne topline, ali ono nije vidljivo ljudskom oku. Zračenje se razlikuje po dva glavna parametra: frekvenciji (intenzitetu) i dužini snopa. Istovremeno, talasna dužina je podeljena u tri tipa: bliska (od 0,75 do 1,5 mikrona), srednja (od 1,5 do 5,6 mikrona), daleka (od 5,6 do 100 mikrona).

To je dugotalasna energija koja ima pozitivna svojstva, koja odgovaraju prirodnom zračenju ljudskog tijela sa najdužom talasnom dužinom od 9,6 mikrona. Stoga tijelo svaki vanjski utjecaj doživljava kao „prirodno“. Najbolji primjer infracrvenog zračenja je toplina Sunca. Takav snop ima tu razliku što zagrijava predmet, a ne prostor oko njega. Infracrveno zračenje je opcija distribucije toplote.

Prednosti infracrvenog zračenja

Uređaji koji koriste toplotno zračenje dugog talasa utiču na ljudsko telo na dva različita načina. Prva metoda ima svojstvo jačanja, povećava zaštitne funkcije i sprječava rano starenje. Ova vrsta vam omogućava da se nosite sa raznim bolestima, povećavajući prirodnu odbranu organizma od bolesti. To je oblik liječenja koji se temelji na zdravlju i pogodan je za upotrebu kod kuće iu medicinskim ustanovama.

Druga vrsta utjecaja infracrvenih zraka je direktno liječenje bolesti i općih tegoba. Svakodnevno se osoba suočava sa zdravstvenim poremećajima. Stoga, dugi emiteri imaju terapeutska svojstva. Mnoge medicinske ustanove u Americi, Kanadi, Japanu, zemljama ZND i Evropi koriste takvo zračenje. Talasi su u stanju da prodru duboko u tijelo, zagrijavajući unutrašnje organe i koštani sistem. Ovi efekti pomažu poboljšanju cirkulacije krvi i ubrzavaju protok tekućine u tijelu.


Pojačana cirkulacija ima blagotvoran učinak na ljudski metabolizam, tkiva su zasićena kiseonikom, a mišićni sistem dobija hranu
. Mnoge bolesti se mogu eliminisati redovnim izlaganjem zračenju koje prodire duboko u ljudski organizam. Ova talasna dužina će ublažiti bolesti kao što su:

  • visok ili nizak krvni pritisak;
  • bol u leđima;
  • prekomjerna težina, gojaznost;
  • bolesti kardiovaskularnog sistema;
  • depresija, stres;
  • poremećaji probavnog trakta;
  • artritis, reumatizam, neuralgija;
  • artroza, upala zglobova, napadi;
  • malaksalost, slabost, iscrpljenost;
  • bronhitis, astma, upala pluća;
  • poremećaj spavanja, nesanica;
  • bol u mišićima i lumbalnom dijelu;
  • problemi s opskrbom krvlju, cirkulacijom krvi;
  • otorinolaringološke bolesti bez gnojnih naslaga;
  • kožne bolesti, opekotine, celulit;
  • zatajenje bubrega;
  • prehlade i virusne bolesti;
  • smanjena zaštitna funkcija tijela;
  • intoksikacija;
  • akutni cistitis i prostatitis;
  • holecistitis bez stvaranja kamenca, gastroduodenitis.

Pozitivno dejstvo zračenja zasniva se na činjenici da kada talas udari u kožu, on deluje na završetke nerava i javlja se osećaj toplote. Preko 90% zračenja uništava vlaga koja se nalazi u gornjem sloju kože, ne uzrokuje ništa više od povećanja tjelesne temperature. Spektar ekspozicije, čija je dužina 9,6 mikrona, apsolutno je siguran za ljude.

Zračenje stimulira cirkulaciju krvi, normalizira krvni tlak i metaboličke procese. Opskrbljivanjem moždanog tkiva kisikom smanjuje se rizik od vrtoglavice i poboljšava pamćenje. Infracrveno zračenje može ukloniti soli teških metala, holesterol i toksine. Tokom terapije povećava se imunitet pacijenta, normalizuje se hormonalni nivo i uspostavlja se ravnoteža vode i soli. Talasi smanjuju djelovanje raznih otrovnih tvari hemikalije, imaju protuupalna svojstva, potiskuju nastanak gljivica, uključujući i plijesan.

Primjena infracrvenog zračenja

Infracrvena energija se koristi u različitim poljima, pozitivno utječući na ljude:

  1. Termografija. Koristeći infracrveno zračenje, određuje se temperatura objekata koji se nalaze na udaljenosti. Toplotni talasi se uglavnom koriste u vojnim i industrijskim aplikacijama. Zagrijani predmeti s takvim uređajem mogu se vidjeti bez osvjetljenja.
  2. Grijanje. Infracrvene zrake doprinose povećanju temperature, blagotvorno djelujući na zdravlje ljudi. Osim što su korisne infracrvene saune, koriste se za zavarivanje, žarenje plastičnih predmeta i sušenje površina u industriji i medicini.
  3. Praćenje. Ova metoda korištenja toplinske energije je pasivno vođenje projektila. Ovi leteći elementi imaju mehanizam unutar sebe koji se naziva "tragač topline". Automobili, avioni i druga vozila, kao i ljudi, emituju toplinu kako bi pomogli raketama da pronađu pravi smjer za let.
  4. Meteorologija. Zračenje pomaže satelitima da odrede udaljenost na kojoj se oblaci nalaze, određuje njihovu temperaturu i vrstu. Pojavljuju se topli oblaci siva, a hladne su bijele. Podaci se proučavaju bez smetnji i danju i noću. Zemljina vruća ravan će biti označena sivom ili crnom bojom.
  5. Astronomija. Astronomi su opremljeni jedinstvenim instrumentima - infracrvenim teleskopima, koji im omogućavaju da posmatraju različite objekte na nebu. Zahvaljujući njima, naučnici su u mogućnosti da pronađu protozvezde pre nego što počnu da emituju svetlost vidljivu ljudskom oku. Takav teleskop će lako prepoznati hladne objekte, ali planete se ne mogu vidjeti u infracrvenom spektru koji se posmatra zbog prigušene svjetlosti zvijezda. Uređaj se takođe koristi za posmatranje galaktičkih jezgara koje su zaklonjene gasom i prašinom.
  6. Art. Reflektogrami, koji rade na bazi infracrvenog zračenja, pomažu stručnjacima u ovoj oblasti da detaljnije ispitaju donje slojeve predmeta ili skice umjetnika. Ova metoda vam omogućava da uporedite crteže crteža i njegovog vidljivog dijela kako biste utvrdili autentičnost slike i da li je restaurirana. Ranije je uređaj bio prilagođen za proučavanje starih pisanih dokumenata i izradu mastila.

Ovo su samo osnovne metode korištenja toplinske energije u nauci, ali se svake godine pojavljuje nova oprema koja radi na njenoj osnovi.

Šteta od infracrvenog zračenja

Infracrveno svjetlo ne samo da pozitivno djeluje na ljudsko tijelo, već je vrijedno zapamtiti štetu koju može uzrokovati ako se koristi nepravilno i biti opasna za druge. Upravo IR opsezi sa kratkom talasnom dužinom negativno utiču. Loš uticaj infracrvenog zračenja na ljudski organizam manifestuje se u vidu zapaljenja donjih slojeva kože, proširenih kapilara i stvaranja plikova.

Korištenje infracrvenih zraka treba odmah napustiti u slučaju sljedećih bolesti i simptoma:

  • bolesti cirkulacijskog sistema, krvarenje;
  • kronični ili akutni oblik gnojnih procesa;
  • trudnoća i dojenje;
  • maligni tumori;
  • zatajenje pluća i srca;
  • akutna upala;
  • epilepsija;
  • Uz produženo izlaganje infracrvenom zračenju povećava se rizik od razvoja fotofobije, katarakte i drugih očnih bolesti.

Jaka izloženost infracrvenom zračenju dovodi do crvenila kože i opekotina. Radnici u metalurškoj industriji ponekad dobiju toplotni udar i dermatitis. Što je korisnik kraća udaljenost od grijaćeg elementa, manje vremena treba provesti u blizini uređaja. Pregrijavanje moždanog tkiva za jedan stepen i toplotni udar praćeni su simptomima kao što su mučnina, vrtoglavica, tahikardija i zamračenje u očima. Kada temperatura poraste za dva stepena ili više, postoji rizik od razvoja meningitisa.

Ako do toplotnog udara dođe pod uticajem infracrvenog zračenja, žrtvu treba odmah smjestiti u hladnu prostoriju i skinuti svu odjeću koja steže ili sputava kretanje. Zavoji natopljeni hladnom vodom ili vrećicama sa ledom stavljaju se na grudi, vrat, prepone, čelo, kičmu i pazuhe.

Ako nemate vrećicu za led, u tu svrhu možete koristiti bilo koju tkaninu ili odjevni predmet. Komprese se prave samo sa vrlo hladnom vodom, povremeno vlažeći zavoje u njemu.

Ako je moguće, osoba je potpuno umotana u hladnu posteljinu. Osim toga, pomoću ventilatora možete upuvati mlaz hladnog zraka na pacijenta. Pijte dosta tečnosti hladnom vodom pomoći će u ublažavanju stanja žrtve. U teškim slučajevima izloženosti potrebno je pozvati hitnu pomoć i izvršiti umjetno disanje.

Kako izbjeći štetne efekte IC talasa

Da biste se zaštitili od negativnih efekata toplotnih talasa, morate se pridržavati nekih pravila:

  1. Ako je rad direktno povezan s visokotemperaturnim grijačima, onda Za zaštitu tijela i očiju potrebna je upotreba zaštitne odjeće.
  2. Kućne grijalice sa otvorenim grijaćih elemenata. Ne biste trebali biti blizu njih i bolje je smanjiti vrijeme njihovog utjecaja na minimum.
  3. Prostorije treba da sadrže uređaje koji najmanje utiču na ljude i njihovo zdravlje.
  4. Ne zadržavajte se na suncu duži vremenski period. Ako se to ne može promijeniti, onda morate stalno nositi šešir i odjeću koja pokriva otvorene dijelove tijela. To se posebno odnosi na djecu, koja ne mogu uvijek uočiti povećanje tjelesne temperature.

Pridržavajući se ovih pravila, osoba će se moći zaštititi od neugodnih posljedica prekomjernog toplinskog utjecaja. Infracrvene zrake mogu uzrokovati i štetu i korist kada se koriste na određene načine.

Metode liječenja

Infracrvena terapija se dijeli na dvije vrste: lokalnu i opću. Kod prvog tipa postoji lokalni efekat na određeno područje, a u opštem tretmanu talasi tretiraju celo ljudsko telo. Postupak se izvodi dva puta dnevno u trajanju od 15-30 minuta. Tok tretmana se kreće od 5 do 20 sesija. Obavezno je nositi zaštitnu opremu prilikom ozračivanja. Za oči se koriste kartonske navlake ili posebne naočale. Nakon zahvata na koži se pojavljuje crvenilo sa zamagljenim granicama koje nestaje nakon sat vremena nakon izlaganja zracima. Infracrveno zračenje je visoko cijenjeno u medicini.

Visok intenzitet zračenja može naštetiti zdravlju, stoga morate slijediti sve kontraindikacije.

Toplotna energija prati čovjeka svaki dan svakodnevni život. Infracrveno zračenje donosi ne samo koristi, već i štetu. Stoga je potrebno oprezno postupati s infracrvenim svjetlom. Uređaji koji emituju ove talase moraju se bezbedno koristiti. Mnogi ljudi ne znaju da li je toplotno izlaganje štetno, ali pravilnom upotrebom uređaja moguće je poboljšati zdravlje osobe i riješiti se određenih bolesti.

Infracrveno zračenje- elektromagnetno zračenje, koje zauzima područje spektra između crvenog kraja vidljive svjetlosti (sa talasnom dužinom λ = 0,74 μm i frekvencijom od 430 THz) i mikrotalasnog radio zračenja (λ ~ 1-2 mm, frekvencija 300 GHz).

Cijeli raspon infracrvenog zračenja konvencionalno je podijeljen u tri područja:

Dugotalasna ivica ovog opsega se ponekad izdvaja u poseban opseg elektromagnetnih talasa - teraherc zračenje (submilimetarsko zračenje).

Infracrveno zračenje se naziva i "toplinsko zračenje", jer infracrveno zračenje zagrijanih predmeta ljudska koža percipira kao osjećaj topline. U ovom slučaju, talasne dužine koje emituje telo zavise od temperature grejanja: što je temperatura viša, to je talasna dužina kraća i intenzitet zračenja je veći. Spektar zračenja apsolutno crnog tijela na relativno niskim (do nekoliko hiljada Kelvina) temperaturama leži uglavnom u ovom rasponu. Infracrveno zračenje emituju pobuđeni atomi ili joni.

Enciklopedijski YouTube

    1 / 3

    ✪ 36 Infracrveno i ultraljubičasto zračenje Skala elektromagnetnih talasa

    ✪ Eksperimenti iz fizike. Infracrvena refleksija

    ✪ Eksperimenti iz fizike. Refrakcija i apsorpcija infracrvenog zračenja

    Titlovi

Istorija otkrića i opšte karakteristike

Infracrveno zračenje je 1800. godine otkrio engleski astronom W. Herschel. Dok je proučavao Sunce, Herschel je tražio način da smanji zagrijavanje instrumenta kojim su vršena zapažanja. Koristeći termometre da bi odredio efekte različitih dijelova vidljivog spektra, Herschel je otkrio da se "maksimum topline" nalazi iza zasićene crvene boje i, moguće, "izvan vidljive refrakcije". Ovo istraživanje označilo je početak proučavanja infracrvenog zračenja.

Ranije su laboratorijski izvori infracrvenog zračenja bila isključivo vruća tijela ili električna pražnjenja u gasovima. Danas su stvoreni savremeni izvori infracrvenog zračenja sa podesivom ili fiksnom frekvencijom na bazi čvrstih i molekularnih gasnih lasera. Za snimanje zračenja u bliskom infracrvenom području (do ~1,3 μm) koriste se posebne fotografske ploče. Fotoelektrični detektori i fotootpornici imaju širi raspon osjetljivosti (do približno 25 mikrona). Zračenje u dalekom infracrvenom području bilježe se bolometrima - detektorima koji su osjetljivi na zagrijavanje infracrvenim zračenjem.

IR oprema se široko koristi iu vojnoj tehnologiji (na primjer, za navođenje projektila) iu civilnoj tehnologiji (na primjer, u optičkim komunikacionim sistemima). IR spektrometri koriste ili sočiva i prizme ili difrakcijske rešetke i ogledala kao optičke elemente. Da bi se eliminisala apsorpcija zračenja u vazduhu, spektrometri za daleko IR područje se proizvode u vakuum verziji.

Budući da su infracrveni spektri povezani sa rotacionim i vibracionim kretanjima u molekulu, kao i sa elektronskim prelazima u atomima i molekulima, IR spektroskopija omogućava dobijanje važnih informacija o strukturi atoma i molekula, kao i o pojasnoj strukturi kristala.

Opseg infracrvenog zračenja

Objekti obično emituju infracrveno zračenje kroz čitav spektar talasnih dužina, ali ponekad je samo ograničeno područje spektra od interesa jer senzori obično prikupljaju zračenje samo unutar određenog opsega. Stoga se infracrveni opseg često dijeli na manje opsege.

Konvencionalna shema podjele

Najčešće se podjela na manje opsege vrši na sljedeći način:

Skraćenica Talasna dužina Energija fotona Karakteristično
Bliski infracrveni, NIR 0,75-1,4 mikrona 0,9-1,7 eV Bliski IR, ograničen s jedne strane vidljivim svjetlom, s druge prozirnošću vode, koja se značajno pogoršava na 1,45 µm. Široko rasprostranjene infracrvene LED diode i laseri za optičke komunikacione sisteme sa vlaknima i vazdušnim putem rade u ovom opsegu. U ovom opsegu su osetljive i video kamere i uređaji za noćno osmatranje zasnovani na cevima za pojačavanje slike.
Kratkotalasna infracrvena, SWIR 1,4-3 mikrona 0,4-0,9 eV Apsorpcija elektromagnetnog zračenja vodom značajno se povećava na 1450 nm. Opseg 1530-1560 nm prevladava u području komunikacije na daljinu.
Srednjotalasna infracrvena, MWIR 3-8 mikrona 150-400 meV U tom opsegu, tijela zagrijana na nekoliko stotina stepeni Celzijusa počinju da emituju. U ovom opsegu su osetljive termalne glave za navođenje sistema protivvazdušne odbrane i tehnički termoviziji.
Dugotalasna infracrvena, LWIR 8-15 mikrona 80-150 meV U ovom rasponu, tijela sa temperaturom oko nula stepeni Celzijusa počinju da emituju. Termoviziri za uređaje za noćno gledanje su osjetljivi u ovom rasponu.
Daleki infracrveni, FIR 15 - 1000 µm 1,2-80 meV

CIE shema

Međunarodna komisija za rasvjetu International Commission on Illumination ) preporučuje podjelu infracrvenog zračenja u sljedeće tri grupe:

  • IR-A: 700 nm – 1400 nm (0,7 µm – 1,4 µm)
  • IR-B: 1400 nm – 3000 nm (1,4 µm – 3 µm)
  • IR-C: 3000 nm – 1 mm (3 µm – 1000 µm)

ISO 20473 dijagram

Toplotno zračenje

Toplotno zračenje ili zračenje je prijenos energije s jednog tijela na drugo u obliku elektromagnetnih valova koje emituju tijela zbog svojih unutrašnja energija. Toplotno zračenje uglavnom pada u infracrvenom području spektra od 0,74 mikrona do 1000 mikrona. Posebnost razmjene topline zračenja je da se može provoditi između tijela koja se nalaze ne samo u bilo kojem mediju, već iu vakuumu. Primjer toplotnog zračenja je svjetlost žarulje sa žarnom niti. Snaga toplotnog zračenja objekta koji ispunjava kriterijume apsolutnog crnog tela opisana je Stefan-Bolcmanovim zakonom. Odnos između emisione i apsorpcijske sposobnosti tijela opisan je Kirchhoffovim zakonom zračenja. Toplotno zračenje je jedan od tri osnovna tipa prenosa toplotne energije (pored toplotne provodljivosti i konvekcije). Ravnotežno zračenje je toplotno zračenje koje je u termodinamičkoj ravnoteži sa materijom.

Infracrveni vid

Aplikacija

Uređaj za noćno gledanje

Postoji nekoliko načina za vizualizaciju nevidljive infracrvene slike:

  • Moderne poluprovodničke video kamere su osjetljive na blisku infracrvenu vezu. Kako bi se izbjegle greške u prikazivanju boja, obične kućne video kamere opremljene su posebnim filterom koji odsijeca IC sliku. Kamere za sigurnosne sisteme, po pravilu, nemaju takav filter. Međutim, u mraku nema prirodnih izvora bliske infracrvene svjetlosti, pa bez umjetnog osvjetljenja (na primjer, infracrvene LED diode), takve kamere neće pokazati ništa.
  • Elektronsko-optički pretvarač je vakuum fotoelektronski uređaj koji pojačava svjetlost u vidljivom spektru i blizu IR. Ima visoku osetljivost i sposoban je da proizvodi slike u uslovima veoma slabog osvetljenja. Istorijski su to prvi uređaji za noćno gledanje i još uvijek se široko koriste u jeftinim uređajima za noćno gledanje. Budući da rade samo u bliskom IR, one, kao i poluprovodničke video kamere, zahtijevaju osvjetljenje.
  • Bolometar - termalni senzor. Bolometri za tehničke sisteme i uređaje za noćno osmatranje su osetljivi u opsegu talasnih dužina 3..14 mikrona (srednja IR), što odgovara zračenju tela zagrejanih od 500 do −50 stepeni Celzijusa. Dakle, bolometrijski uređaji ne zahtijevaju vanjsko osvjetljenje, registrirajući zračenje samih objekata i stvarajući sliku temperaturne razlike.

Termografija

Infracrvena termografija, termalna slika ili termalni video je naučna metoda dobijanja termograma - slike u infracrvenim zracima koja prikazuje obrazac distribucije temperaturnih polja. Termografske kamere ili termalni snimači detektuju zračenje u infracrvenom području elektromagnetnog spektra (približno 900-14000 nanometara ili 0,9-14 µm) i koriste ovo zračenje za kreiranje slika koje pomažu u identifikaciji pregrijanih ili nedovoljno hlađenih područja. Budući da infracrveno zračenje emituju svi objekti koji imaju temperaturu, prema Planckovoj formuli za zračenje crnog tijela, termografija omogućava da se "vidi" okolina sa ili bez vidljive svjetlosti. Količina zračenja koju emituje objekat raste kako se njegova temperatura povećava, tako da nam termografija omogućava da vidimo razlike u temperaturi. Kada gledamo kroz termovizir, topli objekti su vidljiviji bolje od onih ohlađenih na temperaturu okoline; ljudi i toplokrvne životinje su lakše vidljivi u okruženju, danju i noću. Kao rezultat toga, napredak u upotrebi termografije može se pripisati vojsci i sigurnosnim službama.

Infracrveno navođenje

Infracrvena glava za navođenje - glava za navođenje koja radi na principu hvatanja infracrvenih talasa koje emituje uhvaćeni cilj. To je optičko-elektronski uređaj dizajniran za identifikaciju cilja u odnosu na okolnu pozadinu i izdavanje signala za hvatanje automatskom nišanskom uređaju (ADU), kao i za mjerenje i izdavanje signala ugaone brzine u liniji vida autopilotu.

Infracrveni grijač

Prijenos podataka

Širenje infracrvenih LED dioda, lasera i fotodioda omogućilo je stvaranje bežične optičke metode prijenosa podataka na temelju njih. U računarskoj tehnici obično se koristi za povezivanje računara sa perifernim uređajima (IrDA interfejs), Za razliku od radio kanala, infracrveni kanal je neosetljiv na elektromagnetne smetnje, što mu omogućava da se koristi u industrijskim okruženjima. Nedostaci infracrvenog kanala uključuju potrebu za optičkim prozorima na opremi, ispravnu relativnu orijentaciju uređaja, niske brzine prijenos (obično ne prelazi 5-10 Mbit/s, ali kada se koriste infracrveni laseri, moguće su znatno veće brzine). Osim toga, nije osigurana povjerljivost prijenosa informacija. U uslovima direktne vidljivosti, infracrveni kanal može da obezbedi komunikaciju na udaljenosti od nekoliko kilometara, ali je najpogodniji za povezivanje računara koji se nalaze u istoj prostoriji, gde refleksije sa zidova prostorije obezbeđuju stabilnu i pouzdanu komunikaciju. Najprirodnija vrsta topologije ovdje je "sabirnica" (to jest, svi pretplatnici istovremeno primaju odaslani signal). Infracrveni kanal nije mogao postati široko rasprostranjen;

Toplotno zračenje se također koristi za primanje signala upozorenja.

Daljinsko upravljanje

Infracrvene diode i fotodiode se široko koriste u daljinskim upravljačima, sistemima automatizacije, sigurnosnim sistemima, nekim mobilnim telefonima (infracrveni port) itd. Infracrveni zraci ne odvlače ljudsku pažnju zbog svoje nevidljivosti.

Zanimljivo je da se infracrveno zračenje kućnog daljinskog upravljača lako snima digitalnom kamerom.

Lijek

Najčešća primjena infracrvenog zračenja u medicini nalazi se u različitim senzorima krvotoka (PPG).

Široko korišteni mjerači brzine otkucaja srca (HR - Heart Rate) i zasićenosti krvi kisikom (Sp02) koriste zelene (za puls) i crvene i infracrvene (za SpO2) LED diode.

Infracrveno lasersko zračenje se koristi u tehnici DLS (Digital Light Scattering) za određivanje brzine otkucaja srca i karakteristika protoka krvi.

Infracrveni zraci se koriste u fizioterapiji.

Efekat dugotalasnog infracrvenog zračenja:

  • Stimulacija i poboljšanje cirkulacije Prilikom izlaganja dugovalnom infracrvenom zračenju na koži dolazi do iritacije kožnih receptora, a zbog reakcije hipotalamusa, glatki mišići krvnih žila se opuštaju, zbog čega se žile šire. .
  • Poboljšanje metaboličkih procesa. Kada je izložena toploti, infracrveno zračenje stimuliše aktivnost na ćelijskom nivou, poboljšavajući procese neuroregulacije i metabolizma.

Sterilizacija hrane

Sterilizira pomoću infracrvenog zračenja prehrambeni proizvodi u svrhu dezinfekcije.

Prehrambena industrija

Posebnost upotrebe IR zračenja u prehrambenoj industriji je mogućnost prodora elektromagnetnog talasa u kapilarno-porozne proizvode kao što su žitarice, žitarice, brašno i dr. do dubine do 7 mm. Ova vrijednost ovisi o prirodi površine, strukturi, svojstvima materijala i frekvencijskim karakteristikama zračenja. Elektromagnetski val određenog frekventnog raspona ima ne samo toplinski, već i biološki učinak na proizvod, pomažući da se ubrzaju biokemijske transformacije u biološkim polimerima (

U nevidljivom području elektromagnetnog spektra, koji počinje iza vidljive crvene svjetlosti i završava prije mikrovalnog zračenja između frekvencija 10 12 i 5∙10 14 Hz (ili je u opsegu talasnih dužina 1-750 nm). Ime dolazi od latinske riječi infra i znači "ispod crvene".

Upotreba infracrvenih zraka je raznolika. Koriste se za snimanje objekata u mraku ili dimu, grijanje sauna i grijanje krila aviona za odleđivanje, komunikaciju kratkog dometa i spektroskopsku analizu. organska jedinjenja.

Otvaranje

Infracrvene zrake otkrio je 1800. godine britanski muzičar njemačkog porijekla i astronom amater William Herschel. Pomoću prizme podijelio je sunčevu svjetlost na njene sastavne dijelove i pomoću termometra zabilježio porast temperature izvan crvenog dijela spektra.

IR zračenje i toplota

Infracrveno zračenje se često naziva toplotno zračenje. Međutim, treba napomenuti da je to samo posljedica toga. Toplota je mjera translacijske energije (energije kretanja) atoma i molekula tvari. Senzori "temperature" zapravo ne mjere toplinu, već samo razlike u IC emisijama različitih objekata.

Mnogi nastavnici fizike tradicionalno pripisuju svo toplotno zračenje Sunca infracrvenim zracima. Ali to nije sasvim tačno. Vidljiva sunčeva svjetlost daje 50% sve topline, a elektromagnetski valovi bilo koje frekvencije dovoljnog intenziteta mogu uzrokovati zagrijavanje. Međutim, pošteno je reći da na sobnoj temperaturi objekti proizvode toplinu prvenstveno u srednjem infracrvenom pojasu.

IR zračenje se apsorbuje i emituje rotacijama i vibracijama hemijski vezanih atoma ili grupa atoma, a samim tim i mnogih vrsta materijala. Na primjer, providan za vidljivu svjetlost prozorsko staklo Apsorbuje IR zračenje. Infracrvene zrake u velikoj meri apsorbuju voda i atmosfera. Iako su nevidljivi oku, mogu se osjetiti na koži.

Zemlja kao izvor infracrvenog zračenja

Površina naše planete i oblaci upijaju solarna energija, od kojih se većina oslobađa u atmosferu u obliku infracrvenog zračenja. Određene supstance u njemu, uglavnom pare i kapljice vode, kao i metan, ugljični dioksid, dušikov oksid, hlorofluorougljenici i sumpor heksafluorid, apsorbuju u infracrvenom području spektra i ponovo emituju u svim pravcima, uključujući i Zemlju. Zbog toga su, zbog efekta staklene bašte, Zemljina atmosfera i površina mnogo toplije nego da u zraku nema tvari koje apsorbiraju infracrvene zrake.

Ovo zračenje igra važnu ulogu u prijenosu topline i sastavni je dio takozvanog efekta staklene bašte. Na globalnom nivou, uticaj infracrvenih zraka proteže se na ravnotežu zračenja Zemlje i utiče na skoro svu aktivnost biosfere. Gotovo svaki objekat na površini naše planete emituje elektromagnetno zračenje uglavnom u ovom dijelu spektra.

IR regije

Infracrveni opseg se često dijeli na uže dijelove spektra. Njemački institut za standarde DIN definirao je sljedeće opsege talasnih dužina infracrvenih zraka:

  • blizu (0,75-1,4 µm), obično se koristi u komunikacijama sa optičkim vlaknima;
  • kratkotalasni (1,4-3 mikrona), počevši od kojih se apsorpcija IR zračenja vodom značajno povećava;
  • srednji talas, koji se naziva i srednji (3-8 mikrona);
  • dugotalasni (8-15 mikrona);
  • dugog dometa (15-1000 µm).

Međutim, ova shema klasifikacije se ne koristi univerzalno. Na primjer, neke studije izvještavaju o sljedećim rasponima: blizu (0,75-5 µm), srednje (5-30 µm) i dugačko (30-1000 µm). Talasne dužine koje se koriste u telekomunikacijama klasificirane su u zasebne opsege zbog ograničenja detektora, pojačala i izvora.

Opšti sistem označavanja je opravdan ljudskim reakcijama na infracrvene zrake. Blisko infracrveno područje najbliže je talasnoj dužini vidljivoj ljudskom oku. Srednje i daleko IR zračenje se postepeno udaljava od vidljivog dijela spektra. Druge definicije prate različite fizičke mehanizme (kao što su emisioni vrhovi i apsorpcija vode), a najnovije su zasnovane na osjetljivosti korištenih detektora. Na primjer, konvencionalni silikonski senzori su osjetljivi u području od oko 1050 nm, a indijum galij arsenid je osjetljiv u rasponu od 950 nm do 1700 i 2200 nm.

Ne postoji jasna granica između infracrvene i vidljive svjetlosti. Ljudsko oko je mnogo manje osjetljivo na crvenu svjetlost iznad 700 nm, ali intenzivna svjetlost (iz lasera) može se vidjeti do oko 780 nm. Početak infracrvenog opsega je različito definisan u različitim standardima - negdje između ovih vrijednosti. Obično je to 750 nm. Stoga su vidljivi infracrveni zraci mogući u opsegu od 750-780 nm.

Simboli u komunikacijskim sistemima

Blisko infracrvene optičke komunikacije su tehnički podijeljene na brojne frekvencijske opsege. Ovo je zbog raznih izvora svjetlo, materijali koji apsorbiraju i prenose (vlakna) i detektori. To uključuje:

  • O-opseg 1,260-1,360 nm.
  • E-opseg 1,360-1,460 nm.
  • S-opseg 1,460-1,530 nm.
  • C-opseg 1,530-1,565 nm.
  • L-opseg 1,565-1,625 nm.
  • U-opseg 1,625-1,675 nm.

Termografija

Termografija ili termalna slika je vrsta infracrvene slike objekata. Budući da sva tijela emituju infracrveno zračenje, a intenzitet zračenja raste s temperaturom, specijalizirane kamere sa infracrvenim senzorima mogu se koristiti za detekciju i snimanje slika. U slučaju veoma vrućih objekata u bliskom infracrvenom ili vidljivom području, ova metoda se naziva pirometrija.

Termografija je nezavisna od osvjetljenja vidljive svjetlosti. Stoga je moguće „vidjeti“ okolinu čak i u mraku. Posebno se topli predmeti, uključujući ljude i toplokrvne životinje, dobro ističu na hladnijoj pozadini. Infracrvena pejzažna fotografija poboljšava prikaz objekata na osnovu njihove toplotne snage, čineći plavo nebo i vodu gotovo crnim, dok su zeleno lišće i koža živo vidljivi.

Istorijski gledano, termografiju su naširoko koristile vojne i sigurnosne službe. Osim toga, ima i mnoge druge namjene. Na primjer, vatrogasci ga koriste da vide kroz dim, pronađu ljude i lociraju žarišta tokom požara. Termografija može otkriti abnormalni rast tkiva i defekte elektronski sistemi i krugova zbog njihove povećane proizvodnje topline. Električari koji održavaju električne vodove mogu identificirati pregrijavanje priključaka i dijelove koji ukazuju na problem u njihovom radu i eliminirati potencijalnu opasnost. Kada je izolacija ugrožena, građevinski stručnjaci mogu uočiti curenje toplote i poboljšati efikasnost sistema za hlađenje ili grejanje. U nekim vrhunskim automobilima ugrađeni su termovizijski uređaji koji pomažu vozaču. Termografsko snimanje može pratiti nekoliko fizioloških reakcija kod ljudi i toplokrvnih životinja.

Izgled i način rada moderne termografske kamere ne razlikuju se od konvencionalnih video kamere. Mogućnost gledanja u infracrvenom spektru je toliko korisna karakteristika da je mogućnost snimanja slika često opciona, a modul za snimanje nije uvijek dostupan.

Ostale slike

U IC fotografiji, bliski infracrveni region se hvata pomoću posebnih filtera. Digitalne kamere imaju tendenciju da blokiraju IR zračenje. Međutim, jeftine kamere koje nemaju odgovarajuće filtere mogu „videti“ u bliskom infracrvenom opsegu. U ovom slučaju, obično nevidljivo svjetlo izgleda svijetlo bijelo. Ovo je posebno uočljivo kada snimate u blizini osvijetljenih infracrvenih objekata (na primjer, lampe), gdje rezultirajuće smetnje čine da slika izblijedi.

Vrijedi spomenuti i T-beam snimanje, što je snimanje u dalekom terahercnom opsegu. Nedostatak svijetlih izvora čini takve slike tehnički izazovnijim od većine drugih tehnika IC snimanja.

LED diode i laseri

U umjetne izvore infracrvenog zračenja, osim vrućih predmeta, spadaju i LED diode i laseri. Prvi su mali, jeftini optoelektronski uređaji napravljeni od poluvodičkih materijala kao što je galijum arsenid. Koriste se kao optoizolatori i u nekim optičkim komunikacionim sistemima. IR laseri velike snage s optičkom pumpom rade na bazi ugljičnog dioksida i ugljičnog monoksida. Koriste se za iniciranje i modificiranje kemijskih reakcija i odvajanje izotopa. Osim toga, koriste se u lidarskim sistemima za određivanje udaljenosti do objekta. Izvori infracrvenog zračenja se također koriste u daljinomjerima automatskih samofokusnih kamera, alarm protiv provale i optički uređaji za noćno osmatranje.

IR prijemnici

Instrumenti za IR detekciju uključuju temperaturno osjetljive uređaje kao što su detektori termoparova, bolometri (od kojih su neki ohlađeni na temperature blizu apsolutne nule kako bi se smanjile smetnje od samog detektora), fotonaponske ćelije i fotokonduktori. Potonji su napravljeni od poluvodičkih materijala (na primjer, silicija i olovnog sulfida), čija se električna vodljivost povećava kada su izloženi infracrvenim zracima.

Grijanje

Infracrveno zračenje se koristi za grijanje - na primjer, za grijanje sauna i uklanjanje leda s krila aviona. Također se sve više koristi za topljenje asfalta prilikom postavljanja novih puteva ili popravke oštećenih područja. IR zračenje se može koristiti za kuvanje i zagrevanje hrane.

Veza

IR talasne dužine se koriste za prenos podataka na kratkim udaljenostima, na primer između kompjuterske periferije i lični digitalni asistenti. Ovi uređaji su obično usklađeni sa IrDA standardima.

IR komunikacija se obično koristi u zatvorenom prostoru u područjima sa velikom gustinom naseljenosti. Ovo je najčešći način daljinskog upravljanja uređajima. Svojstva infracrvenih zraka ne dozvoljavaju im da prodru kroz zidove, pa stoga ne stupaju u interakciju s opremom u susjednim prostorijama. Osim toga, IR laseri se koriste kao izvori svjetlosti u optičkim komunikacionim sistemima.

Spektroskopija

Spektroskopija infracrvenog zračenja je tehnologija koja se koristi za određivanje strukture i sastava (uglavnom) organskih jedinjenja proučavanjem prenosa infracrvenog zračenja kroz uzorke. Zasnovan je na svojstvima tvari da apsorbiraju određene frekvencije, koje zavise od istezanja i savijanja unutar molekula uzorka.

Karakteristike infracrvene apsorpcije i emisije molekula i materijala daju važne informacije o veličini, obliku i hemijskoj vezi molekula, atoma i jona u čvrstim materijama. Energije rotacije i vibracije su kvantizovane u svim sistemima. IR zračenje energije hν koju emituje ili apsorbuje dati molekul ili supstanca je mjera razlike između određenih unutrašnjih energetskih stanja. Oni su, pak, određeni atomskom težinom i molekularnim vezama. Iz tog razloga, infracrvena spektroskopija je moćan alat za određivanje unutrašnje strukture molekula i supstanci ili, kada su takve informacije već poznate i tabelarno, njihove količine. Tehnike IC spektroskopije često se koriste za određivanje sastava, a time i porijekla i starosti arheoloških uzoraka, kao i za otkrivanje falsifikata umjetničkih djela i drugih predmeta koji, kada se pregledaju pod vidljivom svjetlošću, podsjećaju na originale.

Prednosti i štete infracrvenih zraka

Dugotalasno infracrveno zračenje se u medicini koristi u sljedeće svrhe:

  • normalizacija krvnog pritiska stimulacijom cirkulacije krvi;
  • čišćenje organizma od soli teških metala i toksina;
  • poboljšava cirkulaciju krvi u mozgu i pamćenje;
  • normalizacija hormonalni nivoi;
  • održavanje ravnoteže vode i soli;
  • ograničavanje širenja gljivica i mikroba;
  • ublažavanje boli;
  • ublažavanje upale;
  • jačanje imunološkog sistema.

Istovremeno, IR zračenje može biti štetno kod akutnih gnojnih bolesti, krvarenja, akutnih upala, bolesti krvi i malignih tumora. Nekontrolisano produženo izlaganje dovodi do crvenila kože, opekotina, dermatitisa i toplotnog udara. Kratkotalasni infracrveni zraci su opasni za oči - mogu se razviti fotofobija, katarakta i oštećenje vida. Stoga se za grijanje treba koristiti samo dugovalni izvori zračenja.