Польза и вред инфракрасного излучения для человека

Все многообразие излучений, исходящих от Солнца, имеет единую природу — это электромагнитные волны. Разнообразие в их свойствах вызвано отличиями в длине волны. Видимая часть спектра солнечного излучения начинается с самых коротких — фиолетовых волн (0,38 мкм) и завершается самыми длинными волнами (0,76 мкм), которые человеческий глаз воспринимает, как красный цвет.

Немецкий учёный Гершель в 1800 году обнаружил за красной частью спектра некие невидимые лучи, вызывающее значительное повышение температуры термометра, используемого им для исследования. Это излучение было названо — инфракрасным.

Каково влияние инфракрасного излучения на организм человека? Давайте это выясним.

История открытия

В 1800 году ученый из Англии В. Гершель сделал наблюдение, что в невидимой части солнечного спектра (за пределами красного света) повышается температура термометра. Впоследствии была доказана подчиненность инфракрасного излучения законам оптики и сделан вывод о его родстве с видимым светом.

Благодаря трудам советского физика А. А. Глаголевой-Аркадьевой, в 1923 году получившей радиоволны с λ=80 мкм (ИК-диапазон), было экспериментально доказано существование непрерывного перехода от видимого излучения к ИК-излучению и радиоволновому. Таким образом, был сделан вывод об их общей электромагнитной природе.

Читайте также:  Насколько вреден рентген для здоровья и допустимые дозы облучения

инфракрасная сауна

Практически все в природе способно испускать длины волн, соответствующих инфракрасному спектру, а значит, является источником инфракрасного излучения. Тело человека не является исключением. Все мы знаем, что все вокруг состоит из атомов и ионов, даже человек. А эти возбужденные частицы способны испускать линейчатые ИК-спектры. Переходить в возбужденное состояние они могут под действием различных факторов, например электрических разрядов или при нагревании. Так, в спектре излучения пламени газовой плиты имеется полоса с λ=2,7 мкм от молекул воды и с λ=4,2 мкм от углекислого газа.

ИК-волны в быту, науке и промышленности

Используя дома и на работе те или иные приборы, мы редко задаемся вопросом о влиянии инфракрасного излучения на организм человека. Между тем довольно популярными сегодня являются ИК-обогреватели. Принципиальным их отличаем от масляных радиаторов и конвекторов является способность нагревать не сам воздух непосредственно, а все объекты, находящиеся в помещении. То есть сначала нагреваются мебель, полы и стены, а затем они отдают свое тепло в атмосферу. При этом оказывает действие инфракрасное излучение и на организмы — человека и его питомцев.

Также широко применяются ИК-лучи при передаче данных и дистанционном управлении. Во многих мобильных телефонах имеются ИК-порты, предназначенные для обмена файлами между ними. А все пульты от кондиционеров, музыкальных центров, телевизоров, некоторых управляемых детских игрушек также используют электромагнитные лучи в инфракрасном диапазоне.

ИК-лучи в пультах дистанционного управления

Использование ИК-лучей в армии и космонавтике

Наиболее важное значение инфракрасные лучи имеют для авиакосмической и военной отраслей. На базе фотокатодов, имеющих чувствительность к ИК-излучению (до 1,3 мкм), создаются приборы ночного видения (различные бинокли, прицелы и т. д.). Они позволяют при одновременном облучении объектов инфракрасным излучением произвести прицеливание или осуществлять наблюдение в абсолютной темноте.

Благодаря созданным высокочувствительным приемникам инфракрасных лучей стало возможным производство самонаводящихся ракет. Датчики в их головной части реагируют на ИК-излучение цели, температура которой, как правило, выше окружающей среды, и направляют ракету в цель. На том же принципе основано обнаружение с помощью теплопеленгаторов нагретых частей кораблей, самолетов, танков.

ИК-локаторы и дальномеры могут обнаруживать в полной темноте различные объекты и соизмерять расстояние до них. Особые приборы — оптические квантовые генераторы, которые излучают в инфракрасной области, применяются для космической и дальней наземной связи.

Тепловизоры отслеживают уровень ИК-излучения

Другие изображения

В ИК-фотографии ближний инфракрасный диапазон захватывается с помощью специальных фильтров. Цифровые фотоаппараты, как правило, блокируют ИК-излучение. Однако дешевые камеры, у которых нет соответствующих фильтров, способны «видеть» в ближнем ИК-диапазоне. При этом обычно невидимый свет выглядит ярко-белым. Особенно это заметно во время съемки вблизи освещенных инфракрасных объектов (например, лампы), где возникающие помехи делают снимок блеклым.

Также стоит упомянуть Т-лучевую визуализацию, которая представляет собой получение изображения в дальнем терагерцовом диапазоне. Отсутствие ярких источников делает такие снимки технически более сложными, чем большинство других методов ИК-визуализации.

Инфракрасное излучение в научной деятельности

Одним из самых распространенных является изучение спектров испускания и поглощения в ИК-области. Применяется оно при изучении особенностей электронных оболочек атомов, для определения структур всевозможных молекул, а кроме того, и в качественном и количественном анализе смесей различных веществ.

Из-за различий коэффициентов рассеяния, пропускания и отражения тел в видимых и ИК-лучах фотографии, сделанные в различных условиях, несколько отличаются. На снимках, выполненных в инфракрасном диапазоне, зачастую видно больше деталей. Такие снимки широко распространены в астрономии.

Применение

Инфракрасное излучение используется в разных сферах техники и быта. Самые яркие примеры, которые приходилось встречать в своей жизни каждому человеку, будут перечислены ниже.

Читайте также:  Насколько велик вред тефлона для здоровья человека и окружающей среды?

Солярий

В основном применяются в таких кабинках лампы с ультрафиолетовым спектром типа А и В, однако


в последнее время начали производиться полноспектральные аппараты, которые используют и инфракрасное излучение.

Подобные приборы служат для равномерного загара и общего укрепления организма, поскольку УФ-лучи стимулируют выработку в организме витамина D, а инфракрасные – укрепляют иммунитет и способствуют регенерации клеток.

Фонарь

Такие приборы используются чаще всего для узконаправленной деятельности человека, а именно в перемещении по лесу или территории без заметности для окружающих животных и людей. Подобные изделия устанавливаются как подсветка для оптических прицелов, которые используются любителями поохотиться ночью.

Прожектор


Если видеонаблюдение на частной или другой охраняемой территории днем не вызывает особых проблем с установкой и качеством картинки, то ночью без специальных приборов добиться подобного эффекта нереально.

Тогда устанавливаются специальные ИК прожекторы, свет от которых не видно, однако в результате трансформации сигнала в камерах и обработке видеоряда получается отличное изображение не хуже дневного варианта.

Лазер

Подобные изделия могут применяться в широком спектре человеческой деятельности, однако наиболее популярными лазеры стали в медицине. Благодаря высокой мощности за счёт концентрации в узком пучке ИК лучей достигается максимально эффективное и сильное целевое воздействие на пораженный участок тела.

Обогрев и отопление

Многие пользуются обогревателями, которые оборудованы инфракрасными лампами. Подобные приборы отличаются более высокой эффективностью и КПД, чем масляные и воздушные аналоги. Причем независимо от наличия в комнате сквозняка или других микроклиматических воздействий, которые влияют на равномерность обогрева, с инфракрасными приборами подобных проблем не наблюдается.

Сушки для автосервиса

ИК излучение для всех материалов автомобиля является безвредным, не приводит к выцветанию основного оттенка или разрушению структуры. При этом быстро достигается высушивание поверхностей и равномерность лакокрасочного покрытия.

Стерилизация пищевых продуктов

Многие пищевые продукты содержат полезные и вредные бактерии, которые могут в них развиваться. Чтобы потребитель не получил отравленные и токсичные продукты, их обязательно стерилизуют с помощью ИК-излучателей. В результате такой обработки вредные бактерии прекращают свою жизнедеятельность, не будут размножаться. Поэтому продукты хранятся дольше и остаются свежими.

Приготовление пищи

Многие хозяйки давно пользуются микроволновыми, индукционными и электрическими духовками, плитами. В результате нагрева от инфракрасного излучения продуктов процесс готовки ускоряется и отличается более равномерным прогреванием по всему объему пищи.

Прибор ночного видения


Подобные изделия применяются редко, а именно в специальных отраслях, корда необходимо выполнять определенные задачи и работы в местах без надлежащего освещения.

В основе такого аппарата лежит применение кристаллов германия, которые превращают инфракрасные лучи в видимые зеленого спектра.

Многие сталкивались с подобными картинками в разнообразных передачах и могут представить как именно отражаются на экране прибора живые и излучающие тепло объекты.

Матрас

Использование для обогрева в бытовых условия позволяет существенно сократить затраты на обогрев помещений. Это очень актуально в случае огромных помещений, которые в холодный период не используются полноценно. Таким образом, человек получает теплую постель и надежный обогрев используемых комнат.

Читайте также:  Глицериновое мыло — простой рецепт увлажнения кожи

Термография

Данный вид исследования используется для диагностики разных заболеваний, которые не могут диагностироваться другими способами. Ярким примером является термография молочной железы, которая показывает распределение тепла в мышце и соединительных тканях.

Самонаведение

Большинство современных ракет и типов оружия используют системы самонаведения. Это делается для того, чтобы ракета независимо от курса всегда попадала в цель по ее тепловому следу. Подобные технологии используются в авиации для защиты территорий государствами от вражеского проникновения.

Спектроскопия

Узнать о качествах, молекулярном и атомарном составе вещества можно с помощью инфракрасной спектроскопии. За счёт получения в ИК спектре излучения от тела в определенных полосах спектра, которые характерны для отдельных атомов, молекул или ионов, с помощью подобной диагностики определяется качественный и количественный состав любого тела, жидкости или газа.

Изучение влияния ИК-лучей на организм

Первые научные данные о влиянии инфракрасного излучения на организм человека датированы 1960 годами. Автором исследований является японский врач Тадаши Ишикава. В ходе своих экспериментов ему удалось установить, что ИК-лучи имеют свойство проникать глубоко внутрь тела человека. При этом происходят процессы терморегуляции, сходные с реакцией на нахождение в сауне. Однако потоотделение начинается при более низкой температуре окружающего воздуха (она составляет порядка 50 °С), а прогревание внутренних органов происходит гораздо глубже.

В ходе такого прогревания происходит усиление кровообращения, расширяются сосуды органов дыхания, подкожной клетчатки и кожи. Вместе с тем длительное воздействие инфракрасного излучения на человека способно вызвать тепловой удар, а сильное ИК-излучение приводит к появлению ожогов различной степени.

ИК-излучение улучшает кровобращение

Первая помощь при тепловом ударе

Если же осложнений избежать не удалось, необходимо предпринять комплекс определенных мер.

При оказании первой помощи от теплового удара следует произвести следующие действия.

  1. Вызвать бригаду скорой помощи.
  2. Переместить пострадавшего в прохладное место, лучше всего в тень, где будет доступ свежего воздуха.
  3. Облегчить ему дыхание, сняв или расстегнув одежду. Дать валидол.
  4. Положить пострадавшего в горизонтальное положение, приподняв ему ноги.
  5. Напоить пострадавшего 1 л воды с небольшим добавлением соли.
  6. Охладить человека, обмотав его холодным мокрым полотенцем, приложить ко лбу лед.
  7. В случае потери сознания необходимо дать пострадавшему понюхать нашатырный спирт.

Защита от ИК-излучения

Существует небольшой перечень мероприятий, направленных на уменьшение опасности воздействия инфракрасного излучения на организм человека:

  1. Понижение интенсивности излучения. Достигается оно посредством выбора соответствующего технологического обо­ру­до­ва­ния, своевременной заменой устаревшего, а также его рациональной компоновкой.
  2. Удаление рабочих от источника излучения. Если позволяет технологическая линия, следует предпочесть дистанционное управление ею.
  3. Установка защитных экранов на источник или рабочее место. Такие ограждения могут быть устроены двумя способами, позволяющими снизить влияние инфракрасного излучения на организм человека. В первом случае они должны отражать электромагнитные волны, а во втором — задерживать их и преобразовывать энергию излучения в тепловую с последующим ее отведением. В связи с тем, что защитные экраны не должны лишать специалистов возможности вести мониторинг происходящих на производстве процессов, они могут изготавливаться прозрачными или полупрозрачными. Для этого в качестве материалов выбирают силикатные или кварцевые стекла, а также металлические сетки и цепи.
  4. Теплоизоляция или охлаждение горячих поверхностей. Главной целью тепловой изоляции является снижение риска получения рабочими различных ожогов.
  5. Средства индивидуальной защиты (разнообразная спецодежда, очки со встроенными светофильтрами, щит­ки).
  6. Профилактические мероприятия. Если в ходе вышеперечисленных действий уровень воздействия ИК-излучения на организм остается достаточно высоким, то следует подобрать соответствующий режим труда и отдыха.

Связь

ИК-длины волн применяются для передачи данных на небольшие расстояния, например, между компьютерной периферией и персональными цифровыми помощниками. Эти устройства обычно соответствуют стандартам IrDA.

ИК-связь обычно используется внутри помещений в районах с высокой плотностью населения. Это наиболее распространенный способ дистанционного управления устройствами. Свойства инфракрасных лучей не позволяют им проникать сквозь стены, и поэтому они не взаимодействуют с техникой в соседних помещениях. Кроме того, ИК-лазеры используются в качестве источников света в оптоволоконных системах связи.

Инфракрасный обогреватель

Польза для организма человека

Инфракрасное излучение, воздействующее на тело человека, приводит к улучшению циркуляции крови вследствие расширения сосудов, лучшему насыщению органов и тканей кислородом. Кроме того, повышение температуры тела оказывает болеутоляющий эффект за счет воздействия лучей на нервные окончания в кожных покровах.

Было подмечено, что хирургические операции, проведенные под действием ИК-излучения, имеют ряд преимуществ:

  • несколько легче переносятся боли после операций;
  • быстрее идет регенерация клеток;
  • влияние инфракрасного излучения на человека позволяет избежать охлаждения внутренних органов в случае выполнения операции на открытых полостях, что понижает риск развития шока.

У больных с ожогами инфракрасное излучение создает возможность удаления некрозов, а также выполнения аутопластики на более раннем этапе. Кроме того, снижается срок лихорадки, в меньшей степени выражены анемия и гипопротеинемия, снижается частота осложнений.

Доказано, что ИК-излучение способно ослабить действие некоторых ядохимикатов, путем повышения неспецифического иммунитета. Многие из нас знают о лечении ринита и некоторых других проявления простуды синими ИК-лампами.

ик-излучение опасно для зрения

Вред для человека

Стоит отметить, что вред от инфракрасного излучения для организма человека тоже может быть весьма существенным. Наиболее очевидные и распространенные случаи — ожоги кожи и дерматиты. Происходить они могут либо при слишком длительном воздействии слабых волн инфракрасного спектра, либо в ходе интенсивного облучения. Если говорить о медицинских процедурах, то редко, но все же случаются тепловые удары, астении и обострения болей при неправильном лечении.

Одной из современных проблем являются ожоги глаз. Наиболее опасны для них ИК-лучи с длинами волн в пределах 0,76-1,5 мкм. Под их влиянием происходит нагревание хрусталика и водянистой влаги, что может приводить к различным нарушениям. Одним из самых распространенных последствий является светобоязнь. Об этом стоит помнить детям, играющим с лазерными указками, и сварщикам, пренебрегающим средствами индивидуальной защиты.

ИК-лучи в медицине

Лечение с помощью инфракрасного излучения бывает местным и общим. В первом случае осуществляется локальное действие на определенный участок тела, а во втором действию лучей подвергается весь организм. Курс лечения зависит от заболевания и может составлять от 5 до 20 сеансов по 15-30 минут. При проведении процедур обязательным условием является использование защитных средств. Для сохранения здоровья глаз используются особые картонные накладки или очки.

После первой же процедуры на поверхности кожи появляются покраснения с нечеткими границами, проходящие примерно через час.

медицинские приборы с ИК-лучами

Лечение волос

Для терапии волос поменяются приборы, которые испускают микротоки. Это могут быть специальные утюжки или электродные устройства с более сложной конструкцией и комплексным воздействием на волосяные фолликулы и кожу головы.

Эффект оказывается как отдельное лечение без каких-либо вспомогательных средств или в совокупности с препаратами для улучшения состояния волосяного покрова и структуры волоса в том числе.

Мнение эксперта

Читайте также:  Почему возникает желание кушать мел и чем опасно его употребление?

Виктор Гольштейн

Эксперт по медицинскому оборудованию. Начинающий блогер.

ВАЖНО: Эффективно микротоки борются с воспалениями, рубцами, пигментными пятнами, старением эпидермиса и другими проблемами волос и кожи готовы.

Процедура отличается абсолютной безболезненностью и безопасностью для здоровья. Однако необходимо учитывать ряд противопоказаний:

  • беременность;
  • инсульт и инфаркт;
  • аритмия;
  • гипертония 3 степени;
  • заболевания крови;
  • частые кровотечения;
  • инфекционные заболевания;
  • гнойные процессы;
  • предрасположенность к опухолям и наличие разных новообразований.

Рекомендуются процедуры ИК-лечения в случае таких проблем с волосами и кожей головы:

  • при грибковых поражениях;
  • воспалительных процессах;
  • перхоти;
  • себорее;
  • разных типах алопеции.

Курс лечения назначается исключительно после полного компетентного осмотра лечащим врачом. Тогда назначаются процедуры ИК-терапии, дополнительные препараты и другие мероприятия, которые повышают эффективность лечения.

Действие ИК-излучателей

В условиях доступности многих медицинских приборов люди приобретают их для индивидуального пользования. Однако необходимо помнить, что такие устройства должны соответствовать особым требованиям и использоваться с соблюдением правил безопасности. Но главное — важно понимать, что, как и любой медицинский прибор, излучатели инфракрасных волн нельзя использовать при ряде заболеваний.
Влияние инфракрасного излучения на организм человека

Длина волны, мкмПолезное действие9,5 мкмИммунокоррегирующее действие при иммунодефицитных состояниях, вызванных голоданием, отравлением четыреххлористым углеродом, применением иммунодепрессантов. Приводит к восстановлению нормальных показателей клеточного звена иммунитета.16.25 мкмАнтиоксидантное действие. Осуществляется за счет образования свободных радикалов из супероксидов и гидроперекисей, и их рекомбинации.8,2 и 6,4 мкмАнтибактериальное действие и нормализация микрофлоры кишечника за счет влияния на процесс синтеза гормонов простагландинов, приводящая к иммуномоделирующему эффекту.22,5 мкмПриводит к переводу многих нерастворимых соединений, таких как тромбы и атеросклеротические бляшки, в растворимое состояние, позволяющее выводить их из организма.

Поэтому подбирать курс терапии должен квалифицированный специалист, опытный врач. В зависимости от длины испускаемых инфракрасных волн, приборы могут быть использованы для разных целей.

Рейтинг
( Пока оценок нет )