الأشعة تحت الحمراء: فوائدها وأضرارها. خصائص الأشعة تحت الحمراء

ضوء الأشعة تحت الحمراء لا يمكن الوصول إليه بصريًا للرؤية البشرية. وفي الوقت نفسه ، ينظر جسم الإنسان إلى موجات الأشعة تحت الحمراء الطويلة على أنها حرارة. يحتوي ضوء الأشعة تحت الحمراء على بعض خصائص الضوء المرئي. الإشعاع من هذا الشكل يفسح المجال للتركيز والانعكاس والاستقطاب. من الناحية النظرية ، يتم تفسير ضوء الأشعة تحت الحمراء بشكل أكبر على أنه إشعاع الأشعة تحت الحمراء (IR). يشغل Space IR النطاق الطيفي للإشعاع الكهرومغناطيسي 700 نانومتر - 1 ملم. تكون موجات الأشعة تحت الحمراء أطول من الضوء المرئي وأقصر من موجات الراديو. وفقًا لذلك ، تكون ترددات الأشعة تحت الحمراء أعلى من ترددات الميكروويف وأقل من ترددات الضوء المرئي. تردد الأشعة تحت الحمراء محدود بمدى 300 جيجاهرتز - 400 تيراهيرتز.

تم اكتشاف موجات الأشعة تحت الحمراء من قبل عالم الفلك البريطاني ويليام هيرشل. تم تسجيل الاكتشاف في عام 1800. باستخدام المناشير الزجاجية في تجاربه ، اكتشف العالم بهذه الطريقة إمكانية تقسيم ضوء الشمس إلى مكونات منفصلة.

عندما اضطر ويليام هيرشل إلى قياس درجة حرارة الأزهار الفردية ، اكتشف عاملاً في زيادة درجة الحرارة عند المرور بالسلسلة التالية على التوالي:

• البنفسجي،
• أزرق،
• الخضر ،
• صفار البيض،
• البرتقالي،
• أحمر.

نطاق موجة وتردد الأشعة تحت الحمراء

بناءً على الطول الموجي ، يقسم العلماء الأشعة تحت الحمراء مشروطًا إلى عدة أجزاء طيفية. ومع ذلك ، لا يوجد تعريف واحد لحدود كل جزء على حدة.

مقياس الإشعاع الكهرومغناطيسي: 1 - موجات الراديو ؛ 2 - أفران الميكروويف 3 - موجات الأشعة تحت الحمراء ؛ 4 - الضوء المرئي ؛ 5 - الأشعة فوق البنفسجية. 6 - أشعة إكس. 7 - أشعة جاما. B هو نطاق الطول الموجي ؛ E - الطاقة

من الناحية النظرية ، تم تحديد ثلاث نطاقات موجية:

1. قرب
2. متوسط
3. بالإضافة إلى ذلك

يتم تمييز نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة بأطوال موجية قريبة من نهاية طيف الضوء المرئي. يشار هنا إلى المقطع الموجي المحسوب التقريبي بالطول: 750 - 1300 نانومتر (0.75 - 1.3 ميكرون). يبلغ تردد الإشعاع حوالي 215-400 هرتز. سيصدر نطاق الأشعة تحت الحمراء القصير حدًا أدنى من الحرارة.

نطاق الأشعة تحت الحمراء الأوسط (متوسط) ، يغطي أطوال موجية من 1300-3000 نانومتر (1.3 - 3 ميكرون). يتم قياس الترددات هنا في نطاق 20-215 تيراهيرتز. مستوى الحرارة المشعة منخفض نسبيًا.

نطاق الأشعة تحت الحمراء البعيدة هو الأقرب إلى نطاق الموجات الدقيقة. المحاذاة: 3-1000 ميكرون. نطاق التردد 0.3-20 THz. تتكون هذه المجموعة من أطوال موجية قصيرة عند أقصى فترة تردد. هذا هو المكان الذي تنبعث منه الحرارة القصوى.

تطبيق الأشعة تحت الحمراء

تم استخدام الأشعة تحت الحمراء في مختلف المجالات. ومن أشهر الأجهزة التصوير الحراري ومعدات الرؤية الليلية وما إلى ذلك. يستخدم ضوء الأشعة تحت الحمراء لمعدات الاتصال والشبكات في كل من العمليات السلكية واللاسلكية.

مثال على تشغيل جهاز إلكتروني - جهاز تصوير حراري ، يعتمد مبدأه على استخدام الأشعة تحت الحمراء. وهذا مجرد مثال واحد من بين العديد من الأمثلة الأخرى.

تم تجهيز أجهزة التحكم عن بعد بنظام اتصال IR قصير المدى ، حيث يتم إرسال الإشارة من خلال مصابيح LED للأشعة تحت الحمراء. مثال: الأجهزة المنزلية الشائعة - أجهزة التلفاز ومكيفات الهواء والمشغلات. ينقل ضوء الأشعة تحت الحمراء البيانات عبر أنظمة كبلات الألياف الضوئية.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام الأشعة تحت الحمراء بنشاط في علم الفلك البحثي لدراسة الفضاء. بفضل الأشعة تحت الحمراء ، من الممكن اكتشاف الأجسام الفضائية غير المرئية للعين البشرية.

حقائق غير معروفة حول ضوء الأشعة تحت الحمراء

عيون الإنسان حقا لا تستطيع رؤية الأشعة تحت الحمراء. لكن جلد جسم الإنسان قادر على "رؤيتها" ، والتفاعل مع الفوتونات ، وليس فقط للإشعاع الحراري.

يعمل سطح الجلد في الواقع كـ "مقلة العين". إذا خرجت في يوم مشمس ، وأغمضت عينيك وامتد راحتي يديك إلى السماء ، يمكنك بسهولة العثور على موقع الشمس.

في فصل الشتاء ، في غرفة تكون فيها درجة حرارة الهواء 21-22 درجة مئوية ، يرتدون ملابس دافئة (سترة ، بنطلون). في الصيف ، في نفس الغرفة ، وبنفس درجة الحرارة ، يشعر الناس أيضًا بالراحة ، ولكن في ملابس أخف (شورت ، تي شيرت).

من السهل تفسير هذه الظاهرة: على الرغم من درجة حرارة الهواء نفسها ، فإن جدران وسقف الغرفة في الصيف تبعث المزيد من موجات الأشعة تحت الحمراء البعيدة التي يحملها ضوء الشمس (FIR - Far Infrared). لذلك ، فإن جسم الإنسان عند نفس درجة الحرارة ، في الصيف يشعر بمزيد من الحرارة.

يتم إعادة إنتاج حرارة الأشعة تحت الحمراء بواسطة أي كائن حي وجماد. على شاشة التصوير الحراري ، نلاحظ هذه اللحظة بوضوح أكثر.

أزواج من الأشخاص الذين ينامون في نفس السرير هم أجهزة إرسال واستقبال لا إرادية لموجات FIR فيما يتعلق ببعضهم البعض. إذا كان الشخص بمفرده في السرير ، فإنه يعمل كمرسل لموجات FIR ، لكنه لم يعد يتلقى نفس الموجات في المقابل.

عندما يتحدث الناس مع بعضهم البعض ، فإنهم يرسلون ويستقبلون بشكل لا إرادي اهتزازات موجة FIR من بعضهم البعض. تعمل العناق (الحب) الودية أيضًا على تنشيط انتقال إشعاع FIR بين الناس.

كيف ترى الطبيعة ضوء الأشعة تحت الحمراء؟

لا يستطيع البشر رؤية ضوء الأشعة تحت الحمراء ، لكن الثعابين من عائلة الأفعى أو الأفاعي الجرسية (مثل الأفاعي الجرسية) لها "حفر" حسية تُستخدم لتصوير ضوء الأشعة تحت الحمراء.

تسمح هذه الخاصية للأفاعي باكتشاف الحيوانات ذوات الدم الحار في الظلام الدامس. يُعتقد أن الثعابين ذات النقطتين الحسيتين تمتلكان إدراكًا لعمق الأشعة تحت الحمراء.

خصائص ثعبان الأشعة تحت الحمراء: 1 ، 2 - المناطق الحساسة للتجويف الحسي ؛ 3 - تجويف الغشاء. 4 - تجويف داخلي 5 - MG الألياف ؛ 6- التجويف الخارجي

تستخدم الأسماك بنجاح ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR) لالتقاط الفريسة والتنقل في مناطق المياه. يساعد هذا الإحساس بـ NIR الأسماك على التنقل بدقة في ظروف الإضاءة المنخفضة ، في الظلام أو في المياه العكرة.

تلعب الأشعة تحت الحمراء دورًا مهمًا في تشكيل طقس الأرض ومناخها ، تمامًا مثل ضوء الشمس. يجب أن تنتقل الكتلة الإجمالية لأشعة الشمس التي تمتصها الأرض ، بكمية متساوية من الأشعة تحت الحمراء ، من الأرض إلى الفضاء. خلاف ذلك ، فإن الاحتباس الحراري أو التبريد العالمي أمر لا مفر منه.

هناك سبب واضح لبرودة الهواء بسرعة في ليلة جافة. يؤدي انخفاض مستوى الرطوبة وغياب السحب في السماء إلى فتح مسار مجاني للأشعة تحت الحمراء. تدخل الأشعة تحت الحمراء الفضاء الخارجي بشكل أسرع ، وبالتالي تنقل الحرارة بشكل أسرع.

جزء مهم مما يصل إلى الأرض هو ضوء الأشعة تحت الحمراء. أي كائن طبيعي أو جسم له درجة حرارة ، مما يعني أنه يطلق طاقة الأشعة تحت الحمراء. حتى الأشياء الباردة بداهة (مثل مكعبات الثلج) تبعث ضوء الأشعة تحت الحمراء.

الإمكانات الفنية لمنطقة الأشعة تحت الحمراء

الإمكانات التقنية للأشعة تحت الحمراء لا حدود لها. الكثير من الأمثلة. يستخدم التتبع بالأشعة تحت الحمراء (صاروخ موجه) في أنظمة التحكم السلبي في الصواريخ. يتم استخدام الإشعاع الكهرومغناطيسي من الهدف ، المتلقاة في جزء الأشعة تحت الحمراء من الطيف ، في هذه الحالة.

أنظمة تتبع الهدف: 1 ، 4 - غرفة الاحتراق ؛ 2 ، 6 - عادم لهب طويل نسبيًا ؛ 5 - تدفق بارد يتجاوز الغرفة الساخنة ؛ 3 ، 7 - تعيين توقيع IR مهم

تنتج الأقمار الصناعية الخاصة بالطقس المزودة بمقاييس إشعاع المسح صورًا حرارية ، والتي تتيح بعد ذلك طرقًا تحليلية لتحديد ارتفاعات السحب وأنواعها ، وحساب درجات حرارة الأرض والمياه السطحية ، وتحديد سمات سطح المحيط.

الأشعة تحت الحمراء هي الطريقة الأكثر شيوعًا للتحكم عن بُعد في الأجهزة المختلفة. بناءً على تقنية FIR ، يتم تطوير وإنتاج العديد من المنتجات. برع اليابانيون هنا. فيما يلي بعض الأمثلة الشائعة في اليابان وحول العالم:

• وسادات وسخانات خاصة FIR ؛
• لوحات FIR للحفاظ على الأسماك والخضروات طازجة لفترة طويلة ؛
• ورق السيراميك والسيراميك منطقة معلومات الطيران ؛
• قفازات FIR النسيجية والسترات ومقاعد السيارة ؛
• مجفف الشعر FIR ، مما يقلل من تلف الشعر ؛

تستخدم تقنية الانعكاس بالأشعة تحت الحمراء (حفظ الفن) لدراسة اللوحات ، مما يساعد على الكشف عن الطبقات الأساسية دون تدمير الهيكل. تساعد هذه التقنية في الكشف عن التفاصيل المخفية تحت رسم الفنان.

بهذه الطريقة ، يتم تحديد ما إذا كانت اللوحة الحالية هي عمل فني أصلي أم مجرد نسخة احترافية. يتم أيضًا تحديد التغييرات المرتبطة بأعمال الترميم على الأعمال الفنية.

الأشعة تحت الحمراء: تأثيرها على صحة الإنسان

تم إثبات الآثار المفيدة لأشعة الشمس على صحة الإنسان علميًا. ومع ذلك ، من المحتمل أن يكون التعرض المفرط للإشعاع الشمسي خطيرًا. تحتوي أشعة الشمس على أشعة فوق بنفسجية ، يؤدي تأثيرها إلى حرق جلد جسم الإنسان.

حمامات البخار بالأشعة تحت الحمراء ذات الاستخدام الجماعي منتشرة في اليابان والصين. والاتجاه نحو تطوير طريقة العلاج هذه يزداد حدة.

وفي الوقت نفسه ، توفر الأشعة تحت الحمراء البعيدة جميع الفوائد الصحية لأشعة الشمس الطبيعية. هذا يلغي تماما الآثار الخطيرة للإشعاع الشمسي.

من خلال تطبيق تقنية إعادة إنتاج شعاع الأشعة تحت الحمراء ، والتحكم الكامل في درجة الحرارة () ، يتم تحقيق ضوء الشمس غير المحدود. لكن هذه ليست كل الحقائق المعروفة حول فوائد الأشعة تحت الحمراء:

• تعمل الأشعة تحت الحمراء البعيدة على تقوية نظام القلب والأوعية الدموية ، واستقرار معدل ضربات القلب ، وزيادة النتاج القلبي ، مع تقليل ضغط الدم الانبساطي.
• يعد تحفيز وظيفة القلب والأوعية الدموية باستخدام ضوء الأشعة تحت الحمراء البعيدة طريقة مثالية للحفاظ على نظام القلب والأوعية الدموية الطبيعي. هناك تجربة لرواد الفضاء الأمريكيين خلال رحلة فضائية طويلة.
• تضعف الأشعة تحت الحمراء البعيدة مع درجات حرارة تزيد عن 40 درجة مئوية وتقتل الخلايا السرطانية في النهاية. تم تأكيد هذه الحقيقة من قبل جمعية السرطان الأمريكية والمعهد الوطني للسرطان.
• غالبًا ما تستخدم حمامات البخار بالأشعة تحت الحمراء في اليابان وكوريا (علاج ارتفاع الحرارة أو علاج واون) لعلاج أمراض القلب والأوعية الدموية ، وخاصة قصور القلب المزمن وأمراض الشرايين الطرفية.
• تظهر نتائج الأبحاث المنشورة في مجلة Neuropsychiatric Disease and Treatment الأشعة تحت الحمراء على أنها "طفرة طبية" في علاج إصابات الدماغ الرضحية.
• تعتبر الساونا بالأشعة تحت الحمراء أكثر فاعلية بسبع مرات في إزالة المعادن الثقيلة والكوليسترول والكحول والنيكوتين والأمونيا وحمض الكبريتيك والسموم الأخرى من الجسم.
• أخيرًا ، احتل العلاج بتقنية FIR في اليابان والصين المرتبة الأولى بين الطرق الفعالة لعلاج الربو والتهاب الشعب الهوائية ونزلات البرد والإنفلونزا والتهاب الجيوب الأنفية. من الملاحظ أن العلاج بتقنية FIR يزيل الالتهاب والتورم وانسداد الأغشية المخاطية.

ضوء الأشعة تحت الحمراء وعمرها 200 عام

في المنطقة غير المرئية من الطيف الكهرومغناطيسي ، والتي تبدأ خلف الضوء الأحمر المرئي وتنتهي قبل إشعاع الميكروويف بين الترددات 10 12 و 5 10 14 هرتز (أو في نطاق الطول الموجي 1-750 نانومتر). يأتي الاسم من الكلمة اللاتينية infra وتعني "تحت الأحمر".

يتنوع استخدام الأشعة تحت الحمراء. يتم استخدامها لتصور الأشياء في الظلام أو في الدخان ، لتسخين حمامات البخار وتسخين أجنحة الطائرات لإزالة الجليد ، في الاتصالات قريبة المدى ، وفي التحليل الطيفي للمركبات العضوية.

افتتاح

تم اكتشاف الأشعة تحت الحمراء في عام 1800 من قبل الموسيقار الألماني المولد وعالم الفلك الهواة ويليام هيرشل. باستخدام المنشور ، قسّم ضوء الشمس إلى مكوناته وسجل زيادة في درجة الحرارة تتجاوز الجزء الأحمر من الطيف باستخدام مقياس حرارة.

الأشعة تحت الحمراء والحرارة

غالبًا ما يشار إلى الأشعة تحت الحمراء بالإشعاع الحراري. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن ما هو إلا نتيجتها. الحرارة هي مقياس للطاقة الانتقالية (طاقة الحركة) لذرات وجزيئات المادة. لا تقيس مستشعرات "درجة الحرارة" الحرارة في الواقع ، بل تقيس فقط الاختلافات في إشعاع الأشعة تحت الحمراء للأجسام المختلفة.

ينسب العديد من مدرسي الفيزياء تقليديًا كل الإشعاع الحراري للشمس إلى الأشعة تحت الحمراء. ولكنه ليس كذلك. مع ضوء الشمس المرئي يأتي 50٪ من كل الحرارة ، ويمكن أن تسبب الموجات الكهرومغناطيسية من أي تردد بكثافة كافية تسخينًا. ومع ذلك ، فمن الإنصاف القول أنه في درجة حرارة الغرفة ، تنبعث حرارة الأجسام بشكل أساسي في نطاق الأشعة تحت الحمراء المتوسطة.

تُمتص الأشعة تحت الحمراء وتنبعث من خلال دوران واهتزازات الذرات المترابطة كيميائيًا أو مجموعات الذرات ، وبالتالي من خلال أنواع عديدة من المواد. على سبيل المثال ، زجاج النوافذ الشفاف للضوء المرئي يمتص الأشعة تحت الحمراء. يمتص الماء والغلاف الجوي الأشعة تحت الحمراء إلى حد كبير. على الرغم من أنها غير مرئية للعين ، يمكن الشعور بها على الجلد.

الأرض كمصدر للأشعة تحت الحمراء

يمتص سطح كوكبنا والغيوم الطاقة الشمسية ، ويتم إطلاق معظمها في الغلاف الجوي على شكل أشعة تحت الحمراء. تمتص بعض المواد الموجودة فيه ، وبشكل أساسي بخار الماء وقطراته ، بالإضافة إلى الميثان وثاني أكسيد الكربون وأكسيد النيتريك ومركبات الكلوروفلوروكربون وسداسي فلوريد الكبريت ، في منطقة الأشعة تحت الحمراء من الطيف وإعادة الانبعاث في جميع الاتجاهات ، بما في ذلك إلى الأرض. لذلك ، بسبب ظاهرة الاحتباس الحراري ، يكون الغلاف الجوي للأرض وسطحها أكثر دفئًا مما لو لم تكن هناك مواد تمتص الأشعة تحت الحمراء في الهواء.

يلعب هذا الإشعاع دورًا مهمًا في نقل الحرارة وهو جزء لا يتجزأ مما يسمى بتأثير الاحتباس الحراري. على المستوى العالمي ، يمتد تأثير الأشعة تحت الحمراء إلى توازن إشعاع الأرض ويؤثر على جميع أنشطة الغلاف الحيوي تقريبًا. يُصدر كل جسم تقريبًا على سطح كوكبنا إشعاعًا كهرومغناطيسيًا بشكل أساسي في هذا الجزء من الطيف.

مناطق الأشعة تحت الحمراء

غالبًا ما ينقسم نطاق الأشعة تحت الحمراء إلى أقسام أضيق من الطيف. حدد المعهد الألماني للمعايير DIN نطاقات الطول الموجي للأشعة تحت الحمراء التالية:

• بالقرب من (0.75-1.4 ميكرومتر) ، يشيع استخدامها في اتصالات الألياف البصرية ؛
• الموجة القصيرة (1.4-3 ميكرون) ، بدءًا من امتصاص الماء للأشعة تحت الحمراء بشكل كبير ؛
• موجة متوسطة ، وتسمى أيضًا متوسطة (3-8 ميكرون) ؛
• الموجة الطويلة (8-15 ميكرون) ؛
• بعيدة (15-1000 ميكرون).

ومع ذلك ، فإن مخطط التصنيف هذا لا يستخدم عالميا. على سبيل المثال ، تشير بعض الدراسات إلى النطاقات التالية: بالقرب من (0.75-5 ميكرون) ومتوسط ​​(5-30 ميكرون) وطويل (30-1000 ميكرون). تنقسم الأطوال الموجية المستخدمة في الاتصالات إلى نطاقات منفصلة بسبب قيود أجهزة الكشف ومكبرات الصوت والمصادر.

يتم تبرير التدوين العام من خلال ردود الفعل البشرية على الأشعة تحت الحمراء. المنطقة القريبة من الأشعة تحت الحمراء هي الأقرب إلى الطول الموجي المرئي للعين البشرية. الأشعة تحت الحمراء المتوسطة والبعيدة تبتعد تدريجياً عن الجزء المرئي من الطيف. تتبع التعريفات الأخرى آليات فيزيائية مختلفة (مثل قمم الانبعاث وامتصاص الماء) ، وتعتمد أحدث التعريفات على حساسية أجهزة الكشف المستخدمة. على سبيل المثال ، تكون مستشعرات السيليكون التقليدية حساسة في المنطقة التي تبلغ حوالي 1050 نانومتر ، وزرنيخيد الإنديوم الغاليوم - في النطاق من 950 نانومتر إلى 1700 و 2200 نانومتر.

لم يتم تحديد حد واضح بين الأشعة تحت الحمراء والضوء المرئي. تعتبر العين البشرية أقل حساسية للضوء الأحمر الذي يزيد عن 700 نانومتر ، ومع ذلك يمكن رؤية الضوء (الليزر) المكثف حتى حوالي 780 نانومتر. يتم تعريف بداية نطاق الأشعة تحت الحمراء بشكل مختلف في معايير مختلفة - في مكان ما بين هذه القيم. عادة هو 750 نانومتر. لذلك ، فإن الأشعة تحت الحمراء المرئية ممكنة في حدود 750-780 نانومتر.

التعيينات في أنظمة الاتصالات

ينقسم الاتصال البصري في المنطقة القريبة من الأشعة تحت الحمراء تقنيًا إلى عدد من نطاقات التردد. هذا بسبب امتصاص ونقل المواد (الألياف) وأجهزة الكشف المختلفة. وتشمل هذه:

• النطاق O 1.260-1.360 نانومتر.
• نطاق E-band 1.360-1.460 نانومتر.
• 1.460-1.530 نانومتر.
• النطاق C 1.530-1.565 نانومتر.
• 1.565-1.625 نانومتر.
• نطاق U 1.625-1.675 نانومتر.

التصوير الحراري

التصوير الحراري ، أو التصوير الحراري ، هو نوع من التصوير بالأشعة تحت الحمراء للأجسام. نظرًا لأن جميع الأجسام تشع في نطاق الأشعة تحت الحمراء ، وتزداد شدة الإشعاع مع زيادة درجة الحرارة ، يمكن استخدام كاميرات متخصصة مزودة بأجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء لاكتشافها والتقاط الصور. في حالة الأجسام شديدة السخونة في المنطقة القريبة من الأشعة تحت الحمراء أو المرئية ، تسمى هذه التقنية قياس الحرارة.

التصوير الحراري مستقل عن إضاءة الضوء المرئي. لذلك ، من الممكن "رؤية" البيئة حتى في الظلام. على وجه الخصوص ، تبرز الأشياء الدافئة ، بما في ذلك البشر والحيوانات ذوات الدم الحار ، بشكل جيد في الخلفية الباردة. يعزز التصوير الفوتوغرافي بالأشعة تحت الحمراء للمناظر الطبيعية من عرض الأشياء بناءً على ناتجها الحراري: تظهر السماء الزرقاء والمياه باللون الأسود تقريبًا ، بينما تظهر أوراق الشجر الخضراء والجلد ساطعًا.

تاريخيا ، تم استخدام التصوير الحراري على نطاق واسع من قبل الجيش والأجهزة الأمنية. بالإضافة إلى ذلك ، يجد العديد من الاستخدامات الأخرى. على سبيل المثال ، يستخدمه رجال الإطفاء لرؤية الدخان والعثور على الأشخاص وتحديد المواقع الساخنة أثناء الحريق. يمكن أن يكشف التصوير الحراري عن نمو غير طبيعي للأنسجة وعيوب في الأنظمة والدوائر الإلكترونية بسبب زيادة توليد الحرارة. يمكن للكهربائيين الذين يقومون بصيانة خطوط الطاقة اكتشاف التوصيلات والأجزاء المحموم ، والتي تشير إلى وجود خلل ، والقضاء على المخاطر المحتملة. عندما يفشل العزل الحراري ، يمكن لمتخصصي البناء رؤية تسربات الحرارة وتحسين كفاءة أنظمة التبريد أو التدفئة. في بعض المركبات المتطورة ، يتم تركيب أجهزة تصوير حرارية لمساعدة السائق. يمكن استخدام التصوير الحراري لمراقبة بعض الاستجابات الفسيولوجية لدى البشر والحيوانات ذوات الدم الحار.

لا يختلف مظهر وطريقة تشغيل الكاميرا الحرارية الحديثة عن تلك الخاصة بكاميرا الفيديو التقليدية. تعد القدرة على الرؤية بالأشعة تحت الحمراء ميزة مفيدة لدرجة أن القدرة على تسجيل الصور غالبًا ما تكون اختيارية ولا يتوفر المسجل دائمًا.

صور أخرى

في التصوير الفوتوغرافي بالأشعة تحت الحمراء ، يتم التقاط نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة باستخدام مرشحات خاصة. تميل الكاميرات الرقمية إلى حجب الأشعة تحت الحمراء. ومع ذلك ، فإن الكاميرات الرخيصة التي لا تحتوي على مرشحات مناسبة قادرة على "الرؤية" في نطاق قريب من الأشعة تحت الحمراء. في هذه الحالة ، يظهر الضوء غير المرئي عادة باللون الأبيض الساطع. يُلاحظ هذا بشكل خاص عند التصوير بالقرب من كائنات الأشعة تحت الحمراء المضيئة (مثل المصابيح) ، حيث يؤدي التشويش الناتج إلى جعل الصورة باهتة.

وتجدر الإشارة أيضًا إلى التصوير على شكل حرف T ، وهو التصوير في نطاق تيراهيرتز البعيد. يجعل نقص المصادر الساطعة هذه الصور أكثر صعوبة من الناحية الفنية من معظم تقنيات التصوير الأخرى بالأشعة تحت الحمراء.

المصابيح والليزر

تشمل مصادر الأشعة تحت الحمراء من صنع الإنسان ، بالإضافة إلى الأجسام الساخنة ، مصابيح LED والليزر. الأول عبارة عن أجهزة إلكترونية ضوئية صغيرة وغير مكلفة مصنوعة من مواد شبه موصلة مثل زرنيخيد الغاليوم. يتم استخدامها كعوازل بصرية وكمصادر ضوئية في بعض أنظمة اتصالات الألياف البصرية. تعمل ليزرات الأشعة تحت الحمراء القوية التي يتم ضخها بصريًا على أساس ثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون. يتم استخدامها لبدء وتعديل التفاعلات الكيميائية وفصل النظائر. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامها في أنظمة الليدار لتحديد المسافة إلى الجسم. كما تستخدم مصادر الأشعة تحت الحمراء في أجهزة ضبط المدى للكاميرات ذاتية التركيز وأجهزة الإنذار ضد السرقة وأجهزة الرؤية الليلية البصرية.

مستقبلات الأشعة تحت الحمراء

تشتمل أجهزة الكشف عن الأشعة تحت الحمراء على أجهزة حساسة للحرارة مثل أجهزة الكشف عن الازدواج الحراري ومقاييس الضغط (يتم تبريد بعضها إلى ما يقرب من الصفر المطلق لتقليل التداخل من الكاشف نفسه) والخلايا الكهروضوئية والموصلات الضوئية. هذه الأخيرة مصنوعة من مواد شبه موصلة (مثل السيليكون وكبريتيد الرصاص) ، والتي تزداد الموصلية الكهربائية لها عند تعرضها للأشعة تحت الحمراء.

تدفئة

تستخدم الأشعة تحت الحمراء للتدفئة - على سبيل المثال ، تدفئة حمامات البخار وإزالة الجليد من أجنحة الطائرات. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامه بشكل متزايد لصهر الأسفلت أثناء إنشاء طرق جديدة أو إصلاح المناطق المتضررة. يمكن استخدام الأشعة تحت الحمراء في الطبخ وتسخين الطعام.

اتصال

تُستخدم أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء لنقل البيانات عبر مسافات قصيرة ، مثل بين الأجهزة الطرفية للكمبيوتر والمساعدين الرقميين الشخصيين. تتوافق هذه الأجهزة عادةً مع معايير IrDA.

تُستخدم اتصالات الأشعة تحت الحمراء عادةً في الداخل في المناطق ذات الكثافة السكانية العالية. هذه هي الطريقة الأكثر شيوعًا للتحكم في الأجهزة عن بُعد. لا تسمح خصائص الأشعة تحت الحمراء باختراق الجدران ، وبالتالي لا تتفاعل مع الأجهزة الموجودة في الغرف المجاورة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام ليزر الأشعة تحت الحمراء كمصادر ضوئية في أنظمة اتصالات الألياف البصرية.

التحليل الطيفي

يعد التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء تقنية تستخدم لتحديد هياكل وتركيبات المركبات العضوية (بشكل أساسي) من خلال فحص انتقال الأشعة تحت الحمراء من خلال العينات. يعتمد على خصائص المواد لامتصاص بعض تردداتها ، والتي تعتمد على التمدد والانحناء داخل جزيئات العينة.

توفر خصائص امتصاص وانبعاث الأشعة تحت الحمراء للجزيئات والمواد معلومات مهمة حول الحجم والشكل والترابط الكيميائي للجزيئات والذرات والأيونات في المواد الصلبة. يتم تحديد طاقات الدوران والاهتزاز في جميع الأنظمة. إشعاع الأشعة تحت الحمراء للطاقة hν ، المنبعث أو الممتص بواسطة جزيء أو مادة معينة ، هو مقياس للاختلاف في بعض حالات الطاقة الداخلية. هم ، بدورهم ، يتحددون بالوزن الذري والروابط الجزيئية. لهذا السبب ، يعد التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء أداة قوية لتحديد البنية الداخلية للجزيئات والمواد ، أو عندما تكون هذه المعلومات معروفة بالفعل ومُجَدولة ، فإن كمياتها. غالبًا ما تُستخدم تقنيات التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء لتحديد تكوين العينات الأثرية ، وبالتالي أصلها وعمرها ، وكذلك لاكتشاف عمليات تزوير الفن وغيرها من العناصر التي تشبه الأصول الأصلية عند عرضها تحت الضوء المرئي.

فوائد ومضار الأشعة تحت الحمراء

تستخدم الأشعة تحت الحمراء طويلة الموجة في الطب لغرض:

• تطبيع ضغط الدم عن طريق تنشيط الدورة الدموية.
• تطهير الجسم من أملاح المعادن الثقيلة والسموم ؛
• تحسين الدورة الدموية في المخ والذاكرة.
• تطبيع المستويات الهرمونية.
• الحفاظ على توازن الماء والملح.
• الحد من انتشار الفطريات والميكروبات.
• تخدير؛
• يخفف الالتهاب
• تقوية المناعة.

في الوقت نفسه ، يمكن أن تكون الأشعة تحت الحمراء ضارة في حالة الأمراض القيحية الحادة والنزيف والالتهاب الحاد وأمراض الدم والأورام الخبيثة. يؤدي التعرض المطول غير المنضبط إلى احمرار الجلد ، والحروق ، والتهاب الجلد ، وضربة الشمس. تعتبر الأشعة تحت الحمراء قصيرة الموجة خطرة على العين - فقد تتطور رهاب الضوء وإعتام عدسة العين وضعف البصر. لذلك ، يجب استخدام مصادر إشعاع الموجة الطويلة فقط للتدفئة.

الأشعة تحت الحمراء (IR) هي شكل من أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي الذي يشغل النطاق الطيفي بين الضوء الأحمر المرئي (INFRAred: BELOW red) وانبعاث موجات الراديو القصيرة. تولد هذه الأشعة الحرارة وتُعرف في العلم باسم الموجات الحرارية. تولد هذه الأشعة الحرارة وتُعرف في العلم باسم الموجات الحرارية.

جميع الأجسام الساخنة تحلب دراسة الأشعة تحت الحمراء ، بما في ذلك جسم الإنسان والشمس ، والتي بهذه الطريقة تدفئ كوكبنا معك ، مما يمنح الحياة لجميع الكائنات الحية عليه. إن الدفء الذي نشعر به من نار أو مدفأة أو مدفأة أو أسفلت دافئ هو نتيجة الأشعة تحت الحمراء.

ينقسم الطيف الكامل للأشعة تحت الحمراء عادة إلى ثلاثة نطاقات رئيسية تختلف في الطول الموجي الطويل:

• الموجة القصيرة ، ذات الموجة الطويلة λ = 0.74-2.5 ميكرون ؛
• موجة متوسطة ، بموجة طويلة λ = 2.5-50 ميكرون ؛
• موجة طويلة ، بموجة طويلة λ = 50-2000 ميكرون.

الأشعة تحت الحمراء القريبة أو غير ذلك من الموجات القصيرة ليست ساخنة على الإطلاق ، في الواقع نحن لا نشعر بها. يتم استخدام هذه الموجات ، على سبيل المثال ، في أجهزة التحكم عن بعد في التلفزيون وأنظمة التشغيل الآلي وأنظمة الأمان وما إلى ذلك. ترددها أكبر ، وبالتالي فإن طاقتها أعلى من طاقة الأشعة تحت الحمراء (الطويلة). ولكن ليس على مستوى يضر بالجسم. تبدأ الحرارة في التكون عند أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء المتوسطة ، ونحن نشعر بالفعل بطاقتها. يطلق على الأشعة تحت الحمراء أيضًا الإشعاع "الحراري" ، لأن الإشعاع الصادر من الأجسام الساخنة ينظر إليه جلد الإنسان على أنه شعور بالدفء. في هذه الحالة ، تعتمد الأطوال الموجية المنبعثة من الجسم على درجة حرارة التسخين: فكلما ارتفعت درجة الحرارة ، كان طول الموجة أقصر وزادت شدة الإشعاع. على سبيل المثال ، المصدر ذو الطول الموجي 1.1 ميكرومتر يتوافق مع المعدن المنصهر ، والمصدر الذي يبلغ طوله الموجي 3.4 ميكرومتر يتوافق مع المعدن في نهاية التدحرج والتزوير.

بالنسبة لنا ، فإن الطيف الذي يبلغ طوله الموجي 5-20 ميكرون مهم ، حيث إنه في هذا النطاق يقع أكثر من 90 ٪ من الإشعاع الناتج عن أنظمة التسخين بالأشعة تحت الحمراء مع ذروة إشعاع تبلغ 10 ميكرون. من المهم جدًا أن يصدر جسم الإنسان نفسه عند هذا التردد موجات الأشعة تحت الحمراء البالغة 9.4 ميكرون. وبالتالي ، فإن أي إشعاع عند تردد معين يعتبره جسم الإنسان مرتبطًا وله تأثير مفيد ، بل وأكثر من ذلك ، تأثير علاجي عليه.

مع مثل هذا التأثير على الجسم عن طريق الأشعة تحت الحمراء ، يحدث تأثير "امتصاص الرنين" ، والذي يتميز بالامتصاص النشط للطاقة الخارجية من قبل الجسم. نتيجة لذلك ، من الممكن ملاحظة زيادة في مستوى الهيموجلوبين لدى الشخص ، وزيادة نشاط الإنزيمات والإستروجين ، في النتيجة العامة - تحفيز النشاط الحيوي للشخص.

إن تأثير الأشعة تحت الحمراء على سطح جسم الإنسان ، كما قلنا سابقًا ، مفيد ، علاوة على ذلك ، ممتع. تذكر الأيام المشمسة الأولى في بداية الربيع ، عندما خرجت الشمس أخيرًا بعد شتاء طويل غائم! تشعر كيف أنه يغلف المنطقة المضيئة من بشرتك ووجهك وراحتك. لم أعد أرغب في ارتداء القفازات والقبعة ، على الرغم من انخفاض درجة الحرارة مقارنةً بالحرارة "المريحة". ولكن بمجرد ظهور سحابة صغيرة ، نشعر على الفور بعدم ارتياح ملموس من انقطاع مثل هذا الإحساس اللطيف. هذا هو نفس الإشعاع الذي افتقدناه كثيرًا طوال فصل الشتاء ، عندما كانت الشمس غائبة لفترة طويلة ، وحملنا "مركز الأشعة تحت الحمراء".

نتيجة للتعرض للأشعة تحت الحمراء ، يمكنك ملاحظة:

• تسريع عملية التمثيل الغذائي في الجسم.
• ترميم أنسجة الجلد.
• إبطاء عملية الشيخوخة.
• إزالة الدهون الزائدة من الجسم.
• إطلاق طاقة المحرك البشري ؛
• زيادة مقاومة الجسم لمضادات الميكروبات.
• تنشيط نمو النبات

والعديد من الآخرين. علاوة على ذلك ، يستخدم العلاج بالأشعة تحت الحمراء في العلاج الطبيعي لعلاج العديد من الأمراض ، بما في ذلك السرطان ، حيث يعزز توسع الشعيرات الدموية ، ويحفز تدفق الدم في الأوعية ، ويحسن المناعة ، وينتج تأثيرًا علاجيًا عامًا.

وهذا ليس مفاجئًا على الإطلاق ، لأن هذا الإشعاع يُعطى لنا بطبيعته كوسيلة لنقل الحرارة والحياة إلى جميع الكائنات الحية التي تحتاج إلى هذا الدفء والراحة ، متجاوزًا الفضاء الفارغ والهواء كوسطاء.

ما هي الأشعة تحت الحمراء؟ يقول التعريف أن الأشعة تحت الحمراء هي إشعاع كهرومغناطيسي يخضع للقوانين الضوئية وله طبيعة الضوء المرئي. الأشعة تحت الحمراء لها نطاق طيفي بين الضوء الأحمر المرئي وانبعاث الموجات القصيرة. بالنسبة لمنطقة الأشعة تحت الحمراء من الطيف ، هناك تقسيم إلى موجة قصيرة ، وموجة متوسطة ، وموجة طويلة. تأثير التسخين لهذه الأشعة مرتفع. اختصار الأشعة تحت الحمراء هو IR.

إشعاع الأشعة تحت الحمراء

يبلغ المصنعون عن معلومات مختلفة حول أجهزة التدفئة المصممة وفقًا لمبدأ الإشعاع المعني. قد يشير البعض إلى أن الجهاز يعمل بالأشعة تحت الحمراء ، من ناحية أخرى - أنه طويل الموجة أو مظلم. في الممارسة العملية ، كل هذا ينطبق على الأشعة تحت الحمراء ، وسخانات الموجة الطويلة لها أدنى درجة حرارة من السطح المشع ، وتنبعث الموجات في كتلة أكبر في منطقة طيف الموجة الطويلة. لقد حصلوا أيضًا على اسم غامق ، لأنهم عند درجة حرارة لا ينبعثون من الضوء ولا يلمعون ، كما هو الحال في حالات أخرى. تتميز سخانات الموجة المتوسطة بدرجة حرارة سطح أعلى ، وتسمى باللون الرمادي. جهاز الموجة القصيرة ينتمي إلى الأجهزة الخفيفة.

تختلف الخصائص البصرية لمادة ما في مناطق الأشعة تحت الحمراء من الطيف عن الخصائص البصرية في الحياة اليومية العادية. تُطلق أجهزة التسخين التي يستخدمها الشخص كل يوم أشعة تحت الحمراء ، لكن لا يمكنك رؤيتها. كل الاختلاف في الطول الموجي يختلف. المبرد التقليدي يعطي أشعة ، هكذا يحدث التسخين في الغرفة. موجات الأشعة تحت الحمراء موجودة في حياة الإنسان بطريقة طبيعية ، تعطيها الشمس بالضبط.

تنتمي الأشعة تحت الحمراء إلى فئة الكهرومغناطيسية ، أي لا يمكن رؤيتها بالعينين. يتراوح الطول الموجي من 1 مليمتر إلى 0.7 ميكرومتر. أكبر مصدر للأشعة تحت الحمراء هو الشمس.

الأشعة تحت الحمراء للتدفئة

يتيح لك وجود التدفئة القائمة على هذه التقنية التخلص من عيوب نظام الحمل الحراري ، والذي يرتبط بتدفق الهواء في المبنى. يرفع الحمل الحراري ويحمل الغبار والحطام ويخلق تيارًا. إذا وضعت سخانًا كهربائيًا يعمل بالأشعة تحت الحمراء ، فسوف يعمل وفقًا لمبدأ ضوء الشمس ، وسيكون التأثير مثل الحرارة الشمسية في الطقس البارد.

موجة الأشعة تحت الحمراء هي شكل من أشكال الطاقة ، إنها آلية طبيعية مستعارة من الطبيعة. هذه الأشعة قادرة على تسخين ليس فقط الأشياء ، ولكن أيضًا في الفضاء الجوي نفسه. تخترق الأمواج طبقات الهواء وتسخن الأجسام والأنسجة الحية. تحديد مصدر الإشعاع قيد الدراسة ليس مهمًا جدًا ، إذا كان الجهاز على السقف ، فإن أشعة التسخين ستصل إلى الأرض تمامًا. من المهم أن تسمح لك الأشعة تحت الحمراء بالحفاظ على رطوبة الهواء ، ولا تجففه ، كما تفعل الأنواع الأخرى من أجهزة التدفئة. أداء الأجهزة التي تعتمد على الأشعة تحت الحمراء مرتفع للغاية.

لا تتطلب الأشعة تحت الحمراء تكاليف طاقة كبيرة ، لذلك هناك وفورات للاستخدام المحلي لهذا التطوير. أشعة الأشعة تحت الحمراء مناسبة للعمل في المساحات الكبيرة ، الشيء الرئيسي هو اختيار طول الشعاع المناسب وإعداد الأجهزة بشكل صحيح.

أضرار وفوائد الأشعة تحت الحمراء

تسبب الأشعة تحت الحمراء الطويلة التي تسقط على الجلد رد فعل من المستقبلات العصبية. هذا يوفر الدفء. لذلك ، في العديد من المصادر ، يطلق على الأشعة تحت الحمراء اسم حراري. يتم امتصاص معظم الإشعاع من خلال الرطوبة الموجودة في الطبقة العليا من جلد الإنسان. لذلك ترتفع درجة حرارة الجلد ، ونتيجة لذلك ترتفع درجة حرارة الجسم كله.

هناك رأي مفاده أن الأشعة تحت الحمراء ضارة. هذا ليس صحيحا.

تشير الدراسات إلى أن الإشعاع طويل الموجة آمن للجسم ، بالإضافة إلى فوائده.

إنها تقوي جهاز المناعة وتحفز التجدد وتحسن حالة الأعضاء الداخلية. هذه الحزم التي يبلغ طولها 9.6 ميكرون تستخدم في الممارسة الطبية للأغراض العلاجية.

تعمل الأشعة تحت الحمراء ذات الموجات القصيرة بشكل مختلف. يخترق الأنسجة عميقاً ويدفئ الأعضاء الداخلية متجاوزاً الجلد. إذا قمت بإشعاع الجلد بهذه الأشعة ، فإن شبكة الشعيرات الدموية تتوسع ، ويتحول الجلد إلى اللون الأحمر ، وقد تظهر علامات الحروق. هذه الأشعة خطرة على العينين ، فهي تؤدي إلى تشكل الساد ، وتعطل توازن الماء والملح ، وتثير التشنجات.

تحدث ضربة الشمس بسبب إشعاع الموجات القصيرة. إذا قمت برفع درجة حرارة الدماغ بدرجة على الأقل ، فهناك بالفعل علامات لضربة أو تسمم:

• غثيان؛
• نبض متكرر
• سواد في العيون.

إذا حدث ارتفاع في درجة الحرارة بمقدار درجتين أو أكثر ، فإن التهاب السحايا يتطور ، وهو ما يهدد الحياة.

تعتمد شدة الأشعة تحت الحمراء على عدة عوامل. المسافة إلى موقع مصادر الحرارة ومؤشر نظام درجة الحرارة مهمان. الأشعة تحت الحمراء طويلة الموجة مهمة في الحياة ، ومن المستحيل الاستغناء عنها. يمكن أن يحدث الضرر فقط عندما يكون الطول الموجي خاطئًا ، والوقت الذي يؤثر فيه على الشخص طويل.

كيف تحمي الإنسان من ضرر الأشعة تحت الحمراء؟

ليست كل موجات الأشعة تحت الحمراء ضارة. يجب أن تكون حذرًا من طاقة الأشعة تحت الحمراء ذات الموجات القصيرة. أين يوجد في الحياة اليومية؟ من الضروري تجنب الأجسام التي تزيد درجة حرارتها عن 100 درجة. تشمل هذه الفئة معدات صناعة الصلب وفرن القوس الكهربائي. في الإنتاج ، يرتدي الموظفون زيًا رسميًا مصممًا بشكل خاص ، وله شاشة واقية.

كانت أداة التسخين بالأشعة تحت الحمراء الأكثر فائدة هي الموقد الروسي ، وكانت الحرارة الناتجة منه مفيدة للشفاء. ومع ذلك ، الآن لا أحد يستخدم مثل هذه الأجهزة. دخلت سخانات الأشعة تحت الحمراء حيز الاستخدام بقوة ، وتستخدم موجات الأشعة تحت الحمراء على نطاق واسع في الصناعة.

إذا كان ملف إطلاق الحرارة في جهاز الأشعة تحت الحمراء محميًا بواسطة عازل حراري ، فسيكون الإشعاع ناعمًا وطويل الموجة ، وهذا آمن. إذا كان الجهاز يحتوي على عنصر تسخين مفتوح ، فإن الأشعة تحت الحمراء ستكون قاسية وقصيرة الموجة ، وهذا يشكل خطورة على الصحة.

لفهم تصميم الجهاز ، تحتاج إلى دراسة ورقة البيانات الفنية. ستكون هناك معلومات حول الأشعة تحت الحمراء المستخدمة في حالة معينة. انتبه لطول الموجة.

الأشعة تحت الحمراء ليست دائمًا ضارة بشكل لا لبس فيه ، فالمصادر المفتوحة فقط هي التي تنبعث منها الخطر والأشعة القصيرة والبقاء طويلاً تحتها.

يجب حماية عينيك من مصدر الموجات ، في حالة حدوث إزعاج ، ابتعد عن تأثير الأشعة تحت الحمراء. إذا ظهر جفاف غير عادي على الجلد ، فهذا يعني أن الأشعة تجف الطبقة الدهنية ، وهذا جيد جدًا.

يتم استخدام الأشعة تحت الحمراء في نطاقات مفيدة كعلاج ، وتستند طرق العلاج الطبيعي على العمل مع الحزم والأقطاب الكهربائية. ومع ذلك ، يتم إجراء كل التعرض تحت إشراف متخصصين ؛ لا يستحق أن تعامل نفسك بأجهزة الأشعة تحت الحمراء. يجب تحديد وقت العمل بدقة من خلال المؤشرات الطبية ، فمن الضروري الانطلاق من أهداف وغايات العلاج.

يُعتقد أن الأشعة تحت الحمراء غير مواتية للتعرض المنتظم للأطفال الصغار ، لذلك يُنصح باختيار أجهزة التدفئة بعناية لغرفة النوم وغرف الأطفال. ستحتاج إلى مساعدة المتخصصين لإنشاء شبكة الأشعة تحت الحمراء الآمنة والفعالة في شقة أو منزل.

ليس من الضروري رفض التقنيات الحديثة بسبب التعصب بسبب الجهل.

كل يوم يكون الإنسان تحت تأثير الأشعة تحت الحمراء ومصدرها الطبيعي هو الشمس. يتم تصنيف العناصر المتوهجة والسخانات الكهربائية المختلفة على أنها مشتقات غير طبيعية.. يستخدم هذا الإشعاع في أنظمة التدفئة ومصابيح الأشعة تحت الحمراء وأجهزة التدفئة وأجهزة التحكم عن بعد في التلفزيون والمعدات الطبية. لذلك ، من الضروري دائمًا معرفة فوائد ومضار الأشعة تحت الحمراء للإنسان.

الأشعة تحت الحمراء: ما هذا

في عام 1800 ، اكتشف عالم فيزيائي إنجليزي حرارة الأشعة تحت الحمراء بتحليل ضوء الشمس إلى طيف باستخدام المنشور.. طبق ويليام هيرشل مقياس حرارة على كل لون حتى لاحظ زيادة في درجة الحرارة من اللون الأرجواني إلى الأحمر. وهكذا فُتحت منطقة الإحساس بالحرارة لكنها غير مرئية للعين البشرية. يتميز الإشعاع بمعلمتين رئيسيتين: التردد (الشدة) وطول الحزمة. في الوقت نفسه ، ينقسم الطول الموجي إلى ثلاثة أنواع: قريب (من 0.75 إلى 1.5 ميكرون) ، متوسط ​​(من 1.5 إلى 5.6 ميكرون) ، بعيد (من 5.6 إلى 100 ميكرون).

إنها طاقة الموجة الطويلة التي لها خصائص إيجابية ، تقابل الإشعاع الطبيعي لجسم الإنسان بأكبر طول موجة يبلغ 9.6 ميكرون. لذلك ، فإن كل تأثير خارجي يعتبره الجسم "أصليًا". أفضل مثال على الأشعة تحت الحمراء هو حرارة الشمس. يختلف هذا الشعاع في أنه يسخن الجسم ، وليس المساحة المحيطة به. الأشعة تحت الحمراء هي خيار تبديد الحرارة.

فوائد الأشعة تحت الحمراء

تؤثر الأجهزة التي تستخدم الإشعاع الحراري طويل الموجة على جسم الإنسان بطريقتين مختلفتين. الطريقة الأولى لها خاصية تقوية وتزيد من وظائف الحماية وتمنع الشيخوخة المبكرة. يسمح لك هذا النوع بالتعامل مع الأمراض المختلفة ، مما يزيد من دفاع الجسم الطبيعي ضد الأمراض. إنه شكل من أشكال علاج الرعاية الصحية المناسب للاستخدام في المنزل وفي الأماكن الطبية.

النوع الثاني من تأثير الأشعة تحت الحمراء هو العلاج المباشر للأمراض والأمراض العامة. على أساس يومي ، يواجه الشخص اضطرابات متعلقة بالصحة. لذلك ، للبواعث الطويلة خاصية علاجية. في العديد من المؤسسات الطبية في أمريكا وكندا واليابان ودول رابطة الدول المستقلة وأوروبا ، يتم استخدام هذا الإشعاع. الأمواج قادرة على الاختراق بعمق في الجسم ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الأعضاء الداخلية والجهاز الهيكلي. تساعد هذه التأثيرات على تحسين الدورة الدموية وتسريع تدفق السوائل في الجسم.

زيادة الدورة الدموية لها تأثير مفيد على التمثيل الغذائي البشري ، والأنسجة مشبعة بالأكسجين ، ويتلقى الجهاز العضلي التغذية. يمكن القضاء على العديد من الأمراض عن طريق التعرض المنتظم للإشعاع الذي يخترق أعماق جسم الإنسان. هذا الطول الموجي سوف يخفف مثل هذه الأمراض مثل:

• ارتفاع أو انخفاض ضغط الدم.
• ألم في الظهر؛
• زيادة الوزن والسمنة.
• أمراض القلب والأوعية الدموية.
• الاكتئاب والتوتر.
• اضطرابات في الجهاز الهضمي.
• التهاب المفاصل والروماتيزم والألم العصبي.
• التهاب المفاصل والتهاب المفاصل وتشنجات.
• الشعور بالضيق والضعف والإرهاق.
• التهاب الشعب الهوائية والربو والالتهاب الرئوي.
• اضطراب النوم والأرق.
• آلام العضلات والقطني.
• مشاكل في إمداد الدم والدورة الدموية.
• أمراض الأنف والأذن والحنجرة بدون رواسب قيحية.
• أمراض الجلد والحروق والسيلوليت.
• فشل كلوي؛
• نزلات البرد والأمراض الفيروسية.
• انخفاض في وظيفة الحماية للجسم.
• تسمم؛
• التهاب المثانة والتهاب البروستاتا من شكل متفاقم ؛
• التهاب المرارة دون تكوين حصوات ، التهاب المعدة والأمعاء.

يعتمد التأثير الإيجابي للإشعاع على حقيقة أنه عندما تضرب الموجة الجلد ، فإنها تعمل على نهايات الأعصاب ويوجد شعور بالدفء. يتم تدمير أكثر من 90٪ من الإشعاع بفعل الرطوبة الموجودة في الطبقة العليا من الجلد ، ولا يسبب سوى زيادة في درجة حرارة الجسم. طيف العمل ، الذي يبلغ طوله 9.6 ميكرون ، آمن تمامًا للبشر.

قصص من قرائنا

فلاديمير
61 سنة

يحفز الإشعاع الدورة الدموية ويعيد ضغط الدم إلى طبيعته وعمليات التمثيل الغذائي. عندما يتم إمداد أنسجة المخ بالأكسجين ، يقل خطر الإصابة بالدوار وتتحسن الذاكرة. شعاع الأشعة تحت الحمراء قادر على إزالة أملاح المعادن الثقيلة والكوليسترول والسموم. أثناء العلاج ، تزداد مناعة المريض ، وتعود الخلفية الهرمونية إلى طبيعتها ويتم استعادة توازن الماء والملح. تقلل الموجات من تأثير المواد الكيميائية السامة المختلفة ، ولها خصائص مضادة للالتهابات ، وتمنع تكوين الفطريات ، بما في ذلك العفن.

تطبيق الأشعة تحت الحمراء

تُستخدم طاقة الأشعة تحت الحمراء في مناطق مختلفة ، مما يؤثر بشكل إيجابي على الشخص:

1. التصوير الحراري. بمساعدة الأشعة تحت الحمراء ، يتم تحديد درجة حرارة الأشياء الموجودة على مسافة. تستخدم الموجات الحرارية بشكل رئيسي في القطاعات العسكرية والصناعية. يمكن رؤية الأشياء المسخنة بمثل هذا الجهاز بدون إضاءة.
2. تدفئة. تساهم الأشعة تحت الحمراء في زيادة درجة الحرارة ، ولها تأثير مفيد على صحة الإنسان. بالإضافة إلى حمامات البخار التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء المفيدة ، فهي تُستخدم في اللحام وتسخين الأشياء البلاستيكية ومعالجة الأسطح في المجالات الصناعية والطبية.
3. تتبع. هذه الطريقة في استخدام الطاقة الحرارية هي توجيه سلبي للصواريخ. هذه العناصر الطائرة لها آلية تسمى "الباحث الحراري" بداخلها. تشع السيارات والطائرات والمركبات الأخرى ، وكذلك الأشخاص ، الحرارة لمساعدة الصواريخ في العثور على الاتجاه الصحيح للطيران.
4. علم الارصاد الجوية. يساعد الإشعاع الأقمار الصناعية على تحديد المسافة التي تقع عندها الغيوم ، وتحديد درجة حرارتها ونوعها. تظهر السحب الدافئة باللون الرمادي والغيوم الباردة باللون الأبيض. يتم دراسة البيانات دون تدخل في النهار والليل. ستتم الإشارة إلى الطائرة الأرضية الساخنة باللون الرمادي أو الأسود.
5. الفلك. تم تجهيز علماء الفلك بأجهزة فريدة من نوعها - تلسكوبات الأشعة تحت الحمراء ، والتي تسمح لهم برصد الأجسام المختلفة في السماء. بفضلهم ، يمكن للعلماء العثور على النجوم الأولية قبل أن تبدأ في إصدار الضوء المرئي للعين البشرية. سيكتشف هذا التلسكوب الأجسام الباردة بسهولة ، لكن لا يمكن رؤية الكواكب في طيف الأشعة تحت الحمراء المرئي بسبب الضوء الغارق من النجوم. كما يستخدم الجهاز لمراقبة نوى المجرات التي تغطيها الغازات والغبار.
6. فن. تساعد الرسوم الانعكاسية ، التي تعمل على أساس الأشعة تحت الحمراء ، المتخصصين في هذا المجال على فحص الطبقات السفلية لشيء ما أو رسومات الفنان بمزيد من التفصيل. تتيح لك هذه الطريقة مقارنة رسومات الرسم والجزء المرئي منه لتحديد أصالة اللوحة ، وما إذا كانت قيد الترميم. في السابق ، تم تكييف الجهاز لدراسة المستندات القديمة كتابةً وصنعًا بالحبر.

هذه ليست سوى الطرق الرئيسية لاستخدام الطاقة الحرارية في العلوم ، ولكن تظهر معدات جديدة تعتمد عليها كل عام.

ضرر الأشعة تحت الحمراء

لا يجلب ضوء الأشعة تحت الحمراء تأثيرًا إيجابيًا على جسم الإنسان فحسب ، بل يجدر بنا أن نتذكر الضرر الذي يمكن أن يسببه إذا تم استخدامه بشكل غير صحيح ويكون خطرًا على الآخرين. إن نطاقات الأشعة تحت الحمراء ذات الطول الموجي القصير هي التي تؤثر سلبًا. يتجلى التأثير السيئ للأشعة تحت الحمراء على جسم الإنسان في شكل التهاب في الطبقات السفلية من الجلد وتوسع الشعيرات الدموية والتقرح.

يجب التخلي فورًا عن استخدام الأشعة تحت الحمراء في حالة ظهور مثل هذه الأمراض والأعراض:

• أمراض الجهاز الدوري والنزيف.
• شكل مزمن أو حاد من عمليات قيحية.
• الحمل والرضاعة؛
• الأورام الخبيثة؛
• القصور الرئوي والقلب.
• التهاب حاد؛
• الصرع.
• مع التعرض المطول للأشعة تحت الحمراء ، يزداد خطر الإصابة برهاب الضوء وإعتام عدسة العين وأمراض العيون الأخرى.

يؤدي التعرض الشديد للأشعة تحت الحمراء إلى احمرار الجلد والحروق. يصاب العاملون في صناعة المعادن أحيانًا بضربة شمس والتهاب الجلد. كلما كانت مسافة المستخدم أقصر عن عنصر التسخين ، قل الوقت الذي يجب أن يقضيه بالقرب من الجهاز. يصاحب ارتفاع درجة حرارة أنسجة المخ بدرجة واحدة وضربة الشمس أعراض مثل الغثيان والدوخة وعدم انتظام دقات القلب وتغميق العينين. مع ارتفاع درجة الحرارة بمقدار درجتين أو أكثر ، هناك خطر الإصابة بالتهاب السحايا.

إذا حدثت ضربة الشمس تحت تأثير الأشعة تحت الحمراء ، فضع المصاب على الفور في غرفة باردة وقم بإزالة جميع الملابس التي تقيد الحركة أو تقيدها. يتم وضع الضمادات المنقوعة في الماء البارد أو كمادات الثلج على الصدر والرقبة والفخذ والجبهة والعمود الفقري والإبط.

في حالة عدم وجود كيس ثلج ، يمكن استخدام أي قماش أو قطعة ملابس لهذا الغرض. يتم عمل الكمادات فقط بالماء شديد البرودة ، مع ترطيب الضمادات بشكل دوري.

إذا أمكن ، يلف الشخص نفسه تمامًا في ملاءة باردة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكنك نفخ المريض بدفق من الهواء البارد باستخدام مروحة. شرب الكثير من الماء البارد يساعد في التخفيف من حالة الضحية. في حالات التعرض الشديدة ، تحتاج إلى استدعاء سيارة إسعاف وإعطاء تنفس صناعي.

كيفية تجنب الآثار الضارة لموجات الأشعة تحت الحمراء

لحماية نفسك من الآثار السلبية لموجات الحر ، عليك الالتزام ببعض القواعد:

1. إذا كان العمل مرتبطًا بشكل مباشر بسخانات درجة حرارة عالية ، فحينئذٍ مطلوب ارتداء ملابس واقية لحماية الجسم والعينين.
2. يتم استخدام السخانات المنزلية ذات عناصر التسخين المكشوفة بحذر شديد. لا يمكنك أن تكون قريبًا منهم ومن الأفضل تقليل وقت تأثيرهم إلى الحد الأدنى.
3. أن تكون الغرفة مجهزة بأجهزة ذات أقل تأثير على الإنسان وصحته.
4. لا تمكث في الشمس لفترة طويلة. إذا لم يكن بالإمكان تغيير ذلك ، فأنت بحاجة إلى ارتداء قبعة وملابس تغطي المناطق المفتوحة من الجسم باستمرار. هذا ينطبق بشكل خاص على الأطفال ، الذين لا يستطيعون دائمًا تحديد الزيادة في درجة حرارة الجسم.

وفقًا لهذه القواعد ، سيتمكن الشخص من حماية نفسه من العواقب غير السارة للتأثير الحراري المفرط. يمكن للأشعة تحت الحمراء أن تسبب الضرر والاستفادة في بعض التطبيقات.

طرق العلاج

ينقسم العلاج بالألوان بالأشعة تحت الحمراء إلى نوعين: محلي وعام. في النوع الأول ، هناك تأثير موضعي على منطقة معينة ، ومع العلاج العام ، تعالج الأمواج جسم الإنسان بالكامل. يتم تنفيذ الإجراء مرتين في اليوم لمدة 15-30 دقيقة. مسار العلاج من 5 إلى 20 جلسة. تأكد من ارتداء معدات الحماية عند التعرض للإشعاع. للعيون ، يتم استخدام بطانات من الورق المقوى أو نظارات خاصة. بعد العملية ، يظهر احمرار مع حواف غير واضحة على الجلد ، والذي يختفي بعد ساعة من التعرض للأشعة. تعتبر الأشعة تحت الحمراء ذات قيمة عالية في الطب.

قد يكون الإشعاع عالي الكثافة ضارًا بالصحة ، لذلك عليك اتباع جميع موانع الاستعمال.

الطاقة الحرارية ترافق الشخص يوميًا في الحياة اليومية. لا تجلب الأشعة تحت الحمراء الفوائد فحسب ، بل تضر أيضًا. لذلك ، من الضروري معالجة ضوء الأشعة تحت الحمراء بعناية. يجب استخدام الأجهزة التي تصدر هذه الموجات وفقًا لأنظمة السلامة. لا يعرف الكثيرون ما إذا كان التعرض الحراري ضارًا ، ولكن مع الاستخدام الصحيح للأجهزة ، يمكن للمرء تحسين صحة الشخص والتخلص من بعض الأمراض.