الأشعة فوق البنفسجية ينتمي إلى الطيف البصري غير المرئي. المصدر الطبيعي للأشعة فوق البنفسجية هو الشمس ، والتي تمثل ما يقرب من 5٪ من كثافة تدفق الإشعاع الشمسي - وهذا عامل حيوي له تأثير تحفيزي مفيد على الكائن الحي.
يمكن أن تتسبب المصادر الاصطناعية للأشعة فوق البنفسجية (القوس الكهربائي أثناء اللحام الكهربائي ، والصهر الكهربائي ، ومشاعل البلازما ، وما إلى ذلك) في تلف الجلد والرؤية. الآفات الحادةالعين (كهربي العين) التهاب الملتحمة الحاد. يتجلى المرض من خلال الإحساس بجسم غريب أو رمال في العين ، رهاب الضوء ، تمزق. تشمل الأمراض المزمنة التهاب الملتحمة المزمن وإعتام عدسة العين. تحدث الآفات الجلدية على شكل أكزيما حادة ، وأحيانًا تكون مصحوبة بتورم وبثور. قد تكون هناك تأثيرات سامة عامة مع الحمى والقشعريرة والصداع. يحدث فرط تصبغ وتقشير على الجلد بعد التشعيع الشديد. يؤدي التعرض الطويل للأشعة فوق البنفسجية إلى "شيخوخة" الجلد ، واحتمال الإصابة بأورام خبيثة.
يتم إجراء التنظيم الصحي للأشعة فوق البنفسجية وفقًا للمواصفة SN 4557-88 ، والتي تحدد كثافة تدفق الإشعاع المسموح بها اعتمادًا على طول الموجة ، بشرط حماية أعضاء الرؤية والجلد.
كثافة التعرض المسموح بها للعمال عند
مناطق غير محمية من سطح الجلد لا تزيد عن 0.2 م 2 (الوجه ،
العنق واليدين) بإجمالي مدة التعرض للإشعاع بنسبة 50٪ من وردية العمل ومدة التعرض الفردي
يجب ألا يتجاوز أكثر من 5 دقائق 10 واط / م 2 للمنطقة 400-280 نانومتر و
0.01 وات / م 2 - للمنطقة 315-280 نانومتر.
عند استخدام الملابس الخاصة وحماية الوجه
والأيدي التي لا تبث الإشعاع الشدة المسموح بها
يجب ألا يتجاوز التعرض 1 وات / م 2.
تشمل الطرق الرئيسية للحماية من الأشعة فوق البنفسجية الشاشات والوسائل الحماية الشخصية(ملابس ، نظارات) ، كريمات واقية.
الأشعة تحت الحمراءيمثل الجزء غير المرئي من الطيف الكهرومغناطيسي البصري ، والذي تسبب طاقته ، عند امتصاصها في نسيج بيولوجي ، تأثيرًا حراريًا. يمكن أن تكون مصادر الأشعة تحت الحمراء هي أفران الصهر ، والمعادن المنصهرة ، والأجزاء والفراغات الساخنة ، وأنواع مختلفة من اللحام ، إلخ.
الأعضاء الأكثر تضررا هي الجلد وأجهزة الرؤية. في التعرض الحادحروق الجلد ، والتوسع الحاد في الشعيرات الدموية ، وزيادة تصبغ الجلد ممكن ؛ مع التعرض المزمن ، يمكن أن تكون التغيرات في التصبغ مستمرة ، على سبيل المثال ، بشرة تشبه الحمامي (حمراء) في عمال الزجاج وعمال الصلب.
عند التعرض للرؤية والتعتيم وحروق القرنية ، يمكن ملاحظة إعتام عدسة العين بالأشعة تحت الحمراء.
تؤثر الأشعة تحت الحمراء أيضًا عمليات التمثيل الغذائيفي عضلة القلب ، توازن الماء بالكهرباء ، حالة الجزء العلوي الجهاز التنفسي(تطوير التهاب الحنجرة المزمن، التهاب الأنف ، التهاب الجيوب الأنفية) ، يمكن أن يسبب ضربة الشمس.
يتم تقنين الأشعة تحت الحمراء وفقًا لشدة تدفقات الإشعاع المتكاملة المسموح بها ، مع مراعاة التركيب الطيفي ، وحجم المنطقة المشععة ، وخصائص الحماية للأزرار طوال مدة العمل وفقًا لـ GOST 12.1.005-88 و اللوائح الصحيةوالمعايير SN 2.2.4.548-96 "المتطلبات الصحية للمناخ المحلي للمباني الصناعية".
شدة التشعيع الحراري للعمال من الأسطح الساخنة المعدات التكنولوجيةيجب ألا تتجاوز أجهزة الإضاءة والتشمس في أماكن العمل الدائمة وغير الدائمة 35 واط / م 2 عند تشعيع 50٪ من سطح الجسم أو أكثر ، 70 واط / م 2 - مع سطح مشع من 25 إلى 50٪ و 100 واط / م 2 - عند تشعيع ما لا يزيد عن 25٪ من سطح الجسم.
يجب ألا تتجاوز شدة التعرض الحراري للعمال من المصادر المفتوحة (معدن ساخن ، زجاج ، لهب "مفتوح" ، إلخ) 140 واط / م 2 ، بينما يجب ألا يتعرض أكثر من 25٪ من سطح الجسم للإشعاع ، إلزامي لاستخدام معدات الحماية الشخصية ، بما في ذلك حماية الوجه والعينين.
تم إعطاء كثافة التعرض المسموح بها للأماكن الدائمة وغير الدائمة في الجدول. 4.20.
الجدول 4.20.
شدة التعرض المسموح بها
تشمل التدابير الرئيسية للحد من مخاطر التعرض للأشعة تحت الحمراء على البشر ما يلي: تقليل شدة مصدر الإشعاع ؛ معدات الحماية التقنية حماية الوقت ، واستخدام معدات الحماية الشخصية ، والتدابير العلاجية والوقائية.
تنقسم معدات الحماية التقنية إلى شاشات مغلقة ، عاكسة للحرارة ، إزالة للحرارة وعازل للحرارة ؛ ختم المعدات وسائل التهوية وسائل التحكم الآلي والمراقبة عن بعد ؛ إنذار.
عند الحماية بمرور الوقت ، من أجل تجنب ارتفاع درجة الحرارة العامة المفرطة والأضرار المحلية (الحرق) ، يتم تنظيم فترات التشعيع المستمر بالأشعة تحت الحمراء للشخص والتوقف المؤقت بينهما (الجدول 4.21. وفقًا لـ R 2.2.755-99).
الجدول 4.21.
اعتماد التشعيع المستمر على شدته.
أسئلة 4.4.3.
- وصف المصادر الطبيعية للمجال الكهرومغناطيسي.
- أعط تصنيفًا للحقول الكهرومغناطيسية البشرية المنشأ.
3. أخبرنا عن تأثير المجال الكهرومغناطيسي على الشخص.
4. ما هو تنظيم المجالات الكهرومغناطيسية.
5. ما هي المستويات المسموح بها من التعرض للمجالات الكهرومغناطيسية في مكان العمل.
6. اذكر التدابير الرئيسية لحماية العمال من الآثار السلبية للمجالات الكهرومغناطيسية.
7. ما هي الشاشات المستخدمة للحماية من المجالات الكهرومغناطيسية.
8. ما ينطبق الصناديق الفرديةالحماية وكيف يتم تحديد فعاليتها.
9. وصف الأنواع إشعاعات أيونية.
10. ما الجرعات التي تميز تأثير الإشعاع المؤين.
11. ما هو تأثير الإشعاع المؤين على الإنسان.
12. ما هو تنظيم الإشعاع المؤين.
13. أخبرنا بإجراءات ضمان السلامة عند العمل مع الإشعاع المؤين.
14. إعطاء مفهوم إشعاع الليزر.
15. وصف تأثيرها على البشر وطرق الحماية.
16. إعطاء مفهوم الأشعة فوق البنفسجية وتأثيراتها على الإنسان وطرق الوقاية.
17. إعطاء مفهوم الأشعة تحت الحمراء وآثارها على الإنسان وطرق الحماية.
ما هو الضوء؟
يخترق ضوء الشمس الغلاف الجوي العلوي بقوة تبلغ حوالي كيلو واط واحد لكل متر مربع. جميع عمليات الحياة على كوكبنا مدفوعة بهذه الطاقة. الضوء هو إشعاع كهرومغناطيسي ، طبيعته تعتمد على مجالات كهرومغناطيسية تسمى الفوتونات. تحتوي فوتونات الضوء على مستويات طاقة وأطوال موجية مختلفة ، معبراً عنها بالنانومتر (نانومتر). أفضل الأطوال الموجية المعروفة هي تلك المرئية. يتم تمثيل كل طول موجي بلون معين. على سبيل المثال ، الشمس اللون الأصفر، لأن أقوى إشعاع في النطاق المرئي للطيف يكون أصفر.
ومع ذلك ، هناك موجات أخرى وراء الضوء المرئي. كل منهم يسمى الطيف الكهرومغناطيسي. أقوى جزء من الطيف هو أشعة جاما ، تليها الأشعة السينية ، والأشعة فوق البنفسجية ، وعندها فقط الضوء المرئي ، الذي يشغل جزءًا صغيرًا من الطيف الكهرومغناطيسي ويقع بين الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء. الكل يعرف الأشعة تحت الحمراء على أنها إشعاع حراري. يشمل الطيف الموجات الدقيقة وينتهي بموجات الراديو ، والفوتونات الأضعف. بالنسبة للحيوانات ، تعتبر الأشعة فوق البنفسجية والمرئية والأشعة تحت الحمراء هي الأكثر فائدة.
ضوء مرئي.
بالإضافة إلى توفير الإضاءة المعتادة لنا ، فإن للضوء أيضًا وظيفة مهمة في تنظيم طول ساعات النهار. يتراوح الطيف المرئي للضوء من 390 إلى 700 نانومتر. هو الذي تثبته العين ، ويعتمد اللون على طول الموجة. يقيس مؤشر تجسيد اللون (CRI) قدرة مصدر الضوء على إضاءة كائن ما ، مقارنة بضوء الشمس الطبيعي مثل 100 CRI. تعتبر مصادر الضوء الاصطناعي ذات قيمة CRI أكبر من 95 ضوءًا طيفيًا كاملاً قادرًا على إضاءة الأشياء بنفس طريقة الضوء الطبيعي. أيضًا خاصية مهمةلتحديد لون الضوء المنبعث ، هذه هي درجة حرارة اللون ، مقاسة بالكلفن (K).
كلما ارتفعت درجة حرارة اللون ، زادت ثراء اللون الأزرق (7000 كلفن وما فوق). في قيم منخفضةدرجة حرارة اللون ، يكون للضوء صبغة صفراء ، مثل تلك الخاصة بالمصابيح المتوهجة المنزلية (2400 كلفن).
يبلغ متوسط درجة حرارة ضوء النهار حوالي 5600 كلفن ، ويمكن أن تتراوح من 2000 كلفن بحد أدنى عند غروب الشمس إلى 18000 كلفن أثناء الطقس الغائم. لجعل ظروف إبقاء الحيوانات قريبة قدر الإمكان من الطبيعة ، من الضروري وضع المصابيح ذات مؤشر تجسيد اللون الأقصى CRI و درجة حرارة اللونحوالي 6000 كيلو. يجب تزويد النباتات الاستوائية بموجات ضوئية في النطاق المستخدم لعملية التمثيل الضوئي. خلال هذه العملية ، تستخدم النباتات الطاقة الضوئية لإنتاج السكريات ، "الوقود الطبيعي" لجميع الكائنات الحية. الإضاءة في حدود 400-450 نانومتر تعزز نمو وتكاثر النباتات.
الأشعة فوق البنفسجية
تحتل الأشعة فوق البنفسجية أو الأشعة فوق البنفسجية حصة كبيرة في الإشعاع الكهرومغناطيسي وتقع على الحدود مع الضوء المرئي.
تنقسم الأشعة فوق البنفسجية إلى 3 مجموعات حسب الطول الموجي:
- . UVA - الأشعة فوق البنفسجية طويلة الموجة ، تتراوح من 290 إلى 320 نانومتر ، لها أهميةللزواحف.
- . UVB - الأشعة فوق البنفسجية متوسطة الموجة B ، المدى من 290 إلى 320 نانومتر ، هي الأكثر أهمية بالنسبة للزواحف.
- . UVC - الأشعة فوق البنفسجية قصيرة الموجة C ، تتراوح من 180 إلى 290 نانومتر ، تشكل خطورة على جميع الكائنات الحية (التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية).
لقد ثبت أن الأشعة فوق البنفسجية A (UVA) تؤثر على الشهية واللون والسلوك والوظيفة الإنجابية للحيوانات. ترى الزواحف والبرمائيات في نطاق الأشعة فوق البنفسجية أ (320-400 نانومتر) ، لذلك فهي تؤثر على كيفية إدراكها. العالم. تحت تأثير هذا الإشعاع ، سيبدو لون الطعام أو حيوان آخر مختلفًا عما تدركه العين البشرية. إشارات أجزاء الجسم (مثل Anolis sp.) أو تلون الأغشية (مثل Chameleon sp) منتشر في كل مكان في الزواحف والبرمائيات ، وإذا لم يكن إشعاع UVA موجودًا ، فقد لا تتمكن الحيوانات من إدراك هذه الإشارات بشكل صحيح. وجود المسرحيات فوق البنفسجية أ دور مهمعند حفظ وتربية الحيوانات.
الأشعة فوق البنفسجية ب تقع في نطاق الطول الموجي 290-320 نانومتر. في فيفوتصنع الزواحف فيتامين د 3 عند تعرضها لأشعة الشمس فوق البنفسجية. بدوره ، فيتامين D3 ضروري لامتصاص الكالسيوم من قبل الحيوانات. على جلدتتفاعل الأشعة فوق البنفسجية مع المادة الأولية لفيتامين د ، 7-ديهيدروكوليسترول. تحت تأثير درجة الحرارة والآليات الخاصة للجلد ، يتم تحويل فيتامين د 3 إلى فيتامين د 3. يقوم الكبد والكلى بتحويل فيتامين D3 إلى شكله النشط ، وهو هرمون (فيتامين D 1،25-ثنائي هيدروكسيد) ، الذي ينظم عملية التمثيل الغذائي للكالسيوم.
الزواحف المفترسة والنهمة عدد كبير من فيتامين أساسي D3 من الطعام. لا تحتوي الأطعمة النباتية على D3 (cholecalceferol) ولكن D2 (ergocalceferol) ، وهو أقل كفاءة في استقلاب الكالسيوم. ولهذا السبب ، تعتمد الزواحف العاشبة على جودة الإضاءة أكثر من الحيوانات آكلة اللحوم.
يؤدي نقص فيتامين د 3 بسرعة إلى اضطرابات التمثيل الغذائي في أنسجة العظامالحيوانات. مع هذه الاضطرابات الأيضية التغيرات المرضيةيمكن أن يؤثر ليس فقط على أنسجة العظام ، ولكن أيضًا على أنظمة الأعضاء الأخرى. المظاهر الخارجيةيمكن أن تكون الانتهاكات تورمًا وخمولًا ورفضًا للطعام وتطورًا غير لائق للعظام والقذائف في السلاحف. عند الكشف أعراض مماثلة، من الضروري تزويد الحيوان ليس فقط بمصدر للأشعة فوق البنفسجية ، ولكن أيضًا إضافة الطعام أو مكملات الكالسيوم إلى النظام الغذائي. ولكن ليست الحيوانات الصغيرة فقط هي التي تكون عرضة لهذه الاضطرابات إذا لم يتم التعامل معها بشكل صحيح ، فإن البالغين والإناث البائسات معرضون أيضًا لخطر جسيم في غياب الأشعة فوق البنفسجية.
ضوء الأشعة تحت الحمراء
تسلط الحرارة الطبيعية للزواحف والبرمائيات (بدم بارد) الضوء على أهمية الأشعة تحت الحمراء (الحرارة) للتنظيم الحراري. نطاق طيف الأشعة تحت الحمراء في الجزء غير المرئي للعين البشرية ، ولكنه محسوس بشكل واضح بالدفء على الجلد. تشع الشمس معظم طاقتها في جزء الأشعة تحت الحمراء من الطيف. بالنسبة للزواحف التي تنشط بشكل رئيسي خلال ساعات النهار ، فإن أفضل مصادر التنظيم الحراري هي مصابيح التسخين الخاصة التي تنبعث منها كمية كبيرة من ضوء الأشعة تحت الحمراء (+700 نانومتر).
شدة الضوء
يتم تحديد مناخ الأرض من خلال كمية الطاقة الشمسية التي تضرب سطحها. تتأثر شدة الضوء بعدة عوامل مثل طبقة الأوزون ، الموقع الجغرافي، السحب ، رطوبة الهواء ، الارتفاع بالنسبة لمستوى سطح البحر. تسمى كمية الضوء الساقط على سطح ما بالإضاءة ويتم قياسها باللومن لكل متر مربع أو لوكس. تبلغ الإضاءة في ضوء الشمس المباشر حوالي 100000 لوكس. عادة ، تتراوح الإضاءة أثناء النهار ، التي تمر عبر السحب ، من 5000 إلى 10000 لوكس ، وفي الليل من القمر يكون 0.23 لوكس فقط. يؤثر الغطاء النباتي الكثيف في الغابات المطيرة أيضًا على هذه القيم.
يتم قياس الأشعة فوق البنفسجية بالميكرووات لكل سنتيمتر مربع(µW / سم 2). يختلف مقدارها اختلافًا كبيرًا في الأقطاب المختلفة ، حيث تزداد كلما اقتربت من خط الاستواء. تبلغ كمية الأشعة فوق البنفسجية عند الظهيرة عند خط الاستواء حوالي 270 ميغا واط / متر مربع ، وتنخفض هذه القيمة مع غروب الشمس وتزداد أيضًا مع الفجر. تأخذ الحيوانات في بيئتها الطبيعية حمامات الشمس بشكل رئيسي في الصباح وعند غروب الشمس ، تقضي بقية الوقت في ملاجئها أو جحورها أو في جذر الأشجار. فقط في الغابات الاستوائية جزء صغيريمكن لأشعة الشمس المباشرة أن تخترق النباتات الكثيفة إلى الطبقات السفلية لتصل إلى سطح الأرض. 
يمكن أن يختلف مستوى الأشعة فوق البنفسجية والضوء في موطن الزواحف والبرمائيات اعتمادًا على عدد من العوامل:
الموطن:
في مناطق الغابات المطيرة ، يوجد ظل أكثر بكثير من الصحراء. في الغابات الكثيفة ، قيمة الأشعة فوق البنفسجية لها مدى واسع ؛ يسقط ضوء الشمس المباشر على الطبقات العليا من الغابة أكثر بكثير من تربة الغابات. في المناطق الصحراوية والسهوب ، لا توجد عمليا ملاجئ طبيعية من أشعة الشمس المباشرة ، ويمكن أيضًا تعزيز تأثير الإشعاع من خلال الانعكاس من السطح. توجد في المرتفعات وديان لا يمكن لأشعة الشمس أن تخترقها إلا لبضع ساعات في اليوم.
كونها أكثر نشاطًا خلال ساعات النهار ، تتلقى الحيوانات النهارية المزيد من الأشعة فوق البنفسجية من الأنواع الليلية. لكن حتى هم لا يقضون اليوم كله في ضوء الشمس المباشر. تختبئ العديد من الأنواع في الملاجئ خلال أشد أوقات اليوم حرارة. استقبال حمامات الشمسيقتصر على الصباح الباكر والمساء. غير مبال المناطق المناخيةيمكن أن تختلف دورات النشاط اليومية للزواحف. تخرج بعض أنواع الحيوانات الليلية للاستمتاع بأشعة الشمس خلال النهار بغرض التنظيم الحراري.
خط العرض:
تكون أعظم شدة للأشعة فوق البنفسجية عند خط الاستواء ، حيث تقع الشمس على أصغر مسافة من سطح الأرض ، وتقطع أشعتها الحد الأدنى للمسافة عبر الغلاف الجوي. سماكة طبقة الأوزون في المناطق المدارية أسباب طبيعيةأرق من تلك الموجودة في خطوط العرض الوسطى ، لذلك يمتص الأوزون كمية أقل من الأشعة فوق البنفسجية. خطوط العرض القطبية أبعد عن الشمس ، والأشعة فوق البنفسجية القليلة تجبر على المرور عبر الطبقات الغنية بالأوزون مع خسائر كبيرة.
الإرتفاع فوق مستوى سطح البحر:
تزداد شدة الأشعة فوق البنفسجية مع الارتفاع مع انخفاض سماكة الغلاف الجوي الذي يمتص أشعة الشمس.
طقس:
تلعب الغيوم دورًا خطيرًا كمرشح للأشعة فوق البنفسجية المتجهة إلى سطح الأرض. اعتمادًا على السُمك والشكل ، فهي قادرة على امتصاص ما يصل إلى 35 - 85٪ من طاقة الإشعاع الشمسي. ولكن حتى لو كانت تغطي السماء بالكامل ، فلن تمنع الغيوم وصول الأشعة إلى سطح الأرض.
انعكاس:
بعض الأسطح مثل الرمل (12٪) ، العشب (10٪) أو الماء (5٪) قادرة على عكس الأشعة فوق البنفسجية التي تضربها. في مثل هذه الأماكن ، يمكن أن تكون شدة الأشعة فوق البنفسجية أعلى بكثير من النتائج المتوقعة حتى في الظل.
الأوزون:
تمتص طبقة الأوزون بعض أشعة الشمس فوق البنفسجية الموجهة نحو سطح الأرض. يتغير سمك طبقة الأوزون على مدار العام ، وتتحرك باستمرار.
ضوءإنها عبارة عن مجموعة من الموجات الكهرومغناطيسية ذات الأطوال المختلفة. يتراوح مدى الطول الموجي للضوء المرئي من 0.4 إلى 0.75 ميكرون. مجاورة لمناطق الضوء غير المرئي - فوق بنفسجيأو الأشعة فوق البنفسجية(من 0.4 إلى 0.1 ميكرومتر) و الأشعة تحت الحمراءأو إشعاع الأشعة تحت الحمراء(من 0.75 إلى 750 ميكرومتر).
يجلب لنا الضوء المرئي معظم المعلومات من العالم الخارجي. بالإضافة إلى الإدراك البصري ، يمكن اكتشاف الضوء من خلال تأثيره الحراري ، أو بفعله الكهربائي ، أو من خلال التفاعل الكيميائي الذي يسببه. إن إدراك شبكية العين للضوء هو أحد الأمثلة على عملها الكيميائي الضوئي. في الإدراك البصري ، يترافق طول موجي معين من الضوء بلون معين. لذلك سيكون الإشعاع الذي يبلغ طوله الموجي 0.48-0.5 ميكرون أزرقًا ؛ 0.56-0.59 - أصفر ؛ 0.62-0.75 أحمر. الضوء الأبيض الطبيعي عبارة عن مجموعة من الموجات ذات الأطوال المختلفة تنتشر في وقت واحد. يمكن أن يكون تنقسم إلى مكوناتوقم بتجفيفها باستخدام الأدوات الطيفية ( الموشورات,حواجز شبكية,المرشحات).
مثل أي موجة ، يحمل الضوء معها الطاقة ، والتي تعتمد على الطول الموجي (أو التردد) للإشعاع.
تتميز الأشعة فوق البنفسجية ، كونها ذات طول موجي أقصر ، بطاقة أعلى وتفاعل أقوى مع المادة ، مما يفسر استخدامها على نطاق واسع في الممارسة العملية. على سبيل المثال ، يمكن للأشعة فوق البنفسجية أن تبدأ أو تعزز العديد من التفاعلات الكيميائية. إن تأثير الأشعة فوق البنفسجية على الأجسام البيولوجية مهم ، على سبيل المثال ، تأثيرها القاتل للجراثيم.
يجب أن نتذكر أن معظم المواد تمتص الأشعة فوق البنفسجية بشدة ، مما لا يسمح باستخدام البصريات الزجاجية التقليدية عند العمل معها. يستخدم ما يصل إلى 0.18 ميكرون ، الكوارتز ، فلوريد الليثيوم ، حتى 0.12 ميكرون - فلوريت ؛ حتى لأطوال موجية أقصر ، يجب استخدام البصريات العاكسة.
يستخدم على نطاق واسع في التكنولوجيا جزء الموجة الطويلة من الطيف - الأشعة تحت الحمراء. نلاحظ هنا أجهزة الرؤية الليلية ، التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء ، المعالجة الحرارية للمواد ، تقنية الليزر ، قياس درجة حرارة الأجسام عن بعد.
الإشعاع الحراري- الإشعاع الكهرومغناطيسي المنبعث من مادة والذي ينشأ بسبب طاقتها الداخلية. للإشعاع الحراري طيف مستمر ، يعتمد موضعه الأقصى على درجة حرارة المادة. مع زيادتها ، تزداد الطاقة الإجمالية للإشعاع الحراري المنبعث ، ويتحرك الحد الأقصى إلى منطقة الأطوال الموجية الصغيرة.
التطبيق: أنظمة التصوير الحراري. التصوير الحراري هو الحصول على صورة مرئية للأجسام من خلال إشعاعها الحراري (الأشعة تحت الحمراء) ، سواء الداخلي أو المنعكس ؛ تستخدم لتحديد شكل وموقع الكائنات في الظلام أو في الوسائط غير الشفافة بصريًا. تُستخدم هذه الأنظمة للتشخيص في الطب والملاحة والاستكشاف الجيولوجي واكتشاف الخلل وما إلى ذلك. مستقبلات الإشعاع البصري عبارة عن أجهزة يتم فيها تحويل الأشعة تحت الحمراء من جسم ما إلى إشعاع مرئي ، مثل الخلايا الضوئية والمضاعفات الضوئية ومقاومات الضوء وما إلى ذلك.
أرز. 12.2. مضاعف ضوئي:
1 - كاثود صور 2 - شاشة 3-10 - كاثود أ - الأنود ؛
اكتشف العلماء البولنديون مؤخرًا خاصية مثيرة للاهتمام للأشعة تحت الحمراء: الإشعاع المباشر لمنتجات الصلب بضوء مصابيح الأشعة تحت الحمراء يمنع عمليات التآكل ليس فقط في ظل ظروف التخزين العادية ، ولكن أيضًا مع زيادة نسبة الرطوبة ومحتوى ثاني أكسيد الكبريت.
هناك أيضًا طريقة لتحديد تعرض مقاومات الضوء بناءً على مركبات التشكيل والأزيدات أثناء الطباعة الحجرية الضوئية. من أجل تحسين إمكانية التكاثر وزيادة إنتاجية الأجهزة المناسبة ، يتم تشعيع مادة فوقية شبه موصلة مع مقاوم للضوء مترسبة عليها بالأشعة فوق البنفسجية أو الضوء المرئي ، ويتم تحديد التعرض بوقت اختفاء شريط الامتصاص لفيلم مقاوم للضوء في المنطقة من 2000-2500 سم حتى الدرجة الأولى ناقص. هنا يتم تشعيعها بضوء قصير الموجة ، ويتم تسجيل التغيير في الخصائص عن طريق الامتصاص في منطقة الأشعة تحت الحمراء - 2000 سم إلى الدرجة الأولى ناقص تتوافق مع الطول الموجي 3.07 ميكرومتر.
يمكن للإشعاع الضوئي أن ينقل طاقته إلى الجسم ليس فقط عن طريق تسخينه أو إثارة ذراته ، ولكن أيضًا في شكل ضغط ميكانيكي. ضغط خفيفيتجلى ذلك في حقيقة أن القوة الموزعة تعمل على السطح المضيء للجسم في اتجاه انتشار الضوء ، والذي يتناسب مع كثافة الطاقة الضوئية ويعتمد على الخصائص البصرية للسطح. ضغط الضوء على سطح مرآة عاكسة بالكامل هو ضعف ضغط سطح ماص بالكامل ، بينما تكون الأشياء الأخرى متساوية.
يمكن تفسير هذه الظاهرة من وجهة نظر الموجة والجسم حول طبيعة الضوء. في الحالة الأولى ، يكون هذا نتيجة تفاعل التيار الكهربائي المستحث في الجسم بواسطة المجال الكهربائي لموجة الضوء مع مجالها المغناطيسي وفقًا لقانون أمبير. في الحالة الثانية ، تكون نتيجة انتقال زخم الفوتون إلى جدار ماص أو عاكس.
ضغط الضوء صغير. لذلك ، فإن ضوء الشمس الساطع يضغط على 1 متر مربع. سطح أسود بقوة 0.4 ملليجرام فقط. ومع ذلك ، فإن سهولة التحكم في تدفق الضوء ، و "اتصال أوكسيد" التعرض و "انتقائية" ضغط الضوء فيما يتعلق بالأجسام ذات خصائص الامتصاص والانعكاس المختلفة تجعل من الممكن استخدام هذه الظاهرة بنجاح في الاختراع (على سبيل المثال ، الفوتون صاروخ).
يستخدم ضغط الضوء أيضًا في المجاهر للتعويض عن التغيرات الصغيرة في الكتلة أو القوة. يحدد الجهاز الكهروضوئي للقياس قيمة تدفق الضوء ، وبالتالي الضغط الخفيف ، المطلوب للتعويض عن التغيير في كتلة العينة واستعادة توازن النظام.
تطبيق الضغط الخفيف:
طريقة لضخ الغازات أو الأبخرة من وعاء إلى وعاء عن طريق إحداث انخفاض في الضغط على قسم به فتحة تفصل بين الوعاءين ، من أجل زيادة كفاءة الضخ ، يركز شعاع الضوء المنبعث ، على سبيل المثال ، بواسطة الليزر ، على الفتحة الموجودة في القسم
الطريقة وفقًا لعنصر الحماية 1 ، والتي تتميز بأنها من أجل القيام بالضخ الانتقائي للغازات أو الأبخرة ، وعلى وجه الخصوص ، لفصل الخلائط النظيرية من الغازات أو الأبخرة ، يتم اختيار عرض طيف الانبعاث أقل من فصل تردد مراكز خطوط الامتصاص للمكونات المجاورة ، بينما يتم ضبط تردد الباعث على مركز خط الامتصاص للمكون الذي تم ضخه.
الأشعة تحت الحمراء
- هذا نوع من الإشعاع الكهرومغناطيسي الذي يشغل مدى من 0.77 إلى 340 ميكرون في طيف الموجات الكهرومغناطيسية. في هذه الحالة ، يعتبر النطاق من 0.77 إلى 15 ميكرون موجة قصيرة ، من 15 إلى 100 ميكرون - موجة متوسطة ، ومن 100 إلى 340 - موجة طويلة.
جزء الموجة القصيرة من الطيف مجاور للضوء المرئي ، والجزء طويل الموجة يندمج مع منطقة الموجات الراديوية فائقة القصر. لذلك ، فإن الأشعة تحت الحمراء لها خصائص الضوء المرئي (ينتشر في خط مستقيم ، ويعكس ، وينكسر مثل الضوء المرئي) وخصائص موجات الراديو (يمكن أن يمر عبر بعض المواد غير الشفافة للإشعاع المرئي).
بواعث الأشعة تحت الحمراء ذات درجة حرارة سطحها من 700 درجة مئوية إلى 2500 درجة مئوية لها طول موجي يتراوح من 1.55 إلى 2.55 ميكرون وتسمى "الضوء" - فهي أقرب في الطول الموجي للضوء المرئي ، والبواعث ذات درجة حرارة سطح منخفضة لها طول موجي أطول وتسمى " مظلم".
ما هو مصدر الأشعة تحت الحمراء؟
بشكل عام ، يشع أي جسم يتم تسخينه إلى درجة حرارة معينة طاقة حراريةفي نطاق الأشعة تحت الحمراء من طيف الموجات الكهرومغناطيسية ويمكنها نقل هذه الطاقة من خلال نقل الحرارة المشعة إلى أجسام أخرى. يحدث نقل الطاقة من الجسم مع المزيد درجة حرارة عاليةإلى جسم ذي درجة حرارة منخفضة ، في حين أن للأجسام المختلفة قدرات إشعاعية وامتصاص مختلفة ، والتي تعتمد على طبيعة الجسمين ، وحالة سطحهما ، إلخ.
طلبتستخدم الأشعة تحت الحمراء للأغراض الطبية إذا لم يكن الإشعاع قويًا جدًا. لها تأثير إيجابي على جسم الإنسان. الأشعة تحت الحمراء لديها القدرة على زيادة تدفق الدم المحلي في الجسم ، وزيادة التمثيل الغذائي ، وتوسيع الأوعية الدموية.
- جهاز التحكم
تُستخدم الثنائيات تحت الحمراء والصمامات الضوئية على نطاق واسع في أجهزة التحكم عن بُعد وأنظمة التشغيل الآلي وأنظمة الأمان وما إلى ذلك ، فهي لا تشتت انتباه الشخص بسبب عدم رؤيتها.
- عند الرسم
تستخدم بواعث الأشعة تحت الحمراء في الصناعة لتجفيف أسطح الطلاء. تتميز طريقة التجفيف بالأشعة تحت الحمراء بمزايا كبيرة مقارنة بالطريقة التقليدية بالحمل الحراري. بادئ ذي بدء ، هذا بالطبع تأثير اقتصادي. السرعة والطاقة المستهلكة في التجفيف بالأشعة تحت الحمراء أقل من تلك المستخدمة في الطرق التقليدية.
- تعقيم الطعام
بمساعدة الأشعة تحت الحمراء ، يتم تعقيم المنتجات الغذائية بغرض التطهير.
- عامل مضاد للتآكل
يتم استخدام أشعة الأشعة تحت الحمراء بغرض منع تآكل الأسطح المغطاة بالورنيش.
- الصناعات الغذائية
تتمثل إحدى ميزات استخدام الأشعة تحت الحمراء في صناعة الأغذية في إمكانية اختراق الموجة الكهرومغناطيسية في المنتجات الشعرية المسامية مثل الحبوب والحبوب والدقيق وما إلى ذلك حتى عمق 7 مم. تعتمد هذه القيمة على طبيعة السطح والبنية وخصائص المادة واستجابة التردد للإشعاع. موجه كهرومغناطيسيةنطاق تردد معين ليس له تأثير حراري فحسب ، بل له تأثير بيولوجي أيضًا على المنتج ، ويساعد على تسريع التحولات الكيميائية الحيوية في البوليمرات البيولوجية (النشا والبروتين والدهون). يمكن استخدام ناقلات التجفيف الناقلة بنجاح عند وضع الحبوب في مخازن الحبوب وفي صناعة طحن الدقيق.
الأشعة فوق البنفسجية
(من فائقة...
والبنفسجي) ، والأشعة فوق البنفسجية ، والأشعة فوق البنفسجية ، والإشعاع الكهرومغناطيسي غير المرئي للعين ، وتحتل المنطقة الطيفية بين الأشعة المرئية والأشعة السينية ضمن أطوال موجية 400-10 نانومتر.كامل المنطقة الأشعة فوق البنفسجيةمقسمة مشروطًا إلى ما يقرب من (400-200 نانومتر) والبعيد ، أو الفراغ (200-10 نانومتر);
الاسم الأخير يأتي من حقيقة أن الأشعة فوق البنفسجيةيمتص الهواء هذه المنطقة بقوة وتجرى دراستها باستخدام أدوات طيفية مفرغة.
تأثيرات إيجابية
في القرن العشرين ، ظهر لأول مرة كيف يكون للأشعة فوق البنفسجية تأثير مفيد على البشر. تمت دراسة التأثير الفسيولوجي للأشعة فوق البنفسجية من قبل باحثين محليين وأجانب في منتصف القرن الماضي (G. Varshaver. G. Frank. N. Danzig، N. Galanin. N. Kaplun، A. Parfenov، E. Belikova. V. . Dugger. J. Hassesser، H. Ronge، E. Biekford، and others) | 1-3 |. لقد ثبت بشكل مقنع في مئات التجارب أن الإشعاع في منطقة الأشعة فوق البنفسجية من الطيف (290-400 نانومتر) يزيد من نبرة نظام الأدرينالين الودي ، وينشط آليات الحماية ، ويزيد من مستوى المناعة غير النوعية ، ويزيد أيضًا من الإفراز. لعدد من الهرمونات. تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية (UVR) ، يتم تكوين الهيستامين والمواد المماثلة ، والتي لها تأثير توسع الأوعية ، مما يزيد من نفاذية الأوعية الجلدية. التغييرات في الكربوهيدرات و التمثيل الغذائي للبروتينمواد في الجسم. يغير عمل الإشعاع البصري التهوية الرئوية - تواتر وإيقاع التنفس ؛ يزيد من تبادل الغازات ، واستهلاك الأكسجين ، ويتم تنشيط النشاط نظام الغدد الصماء. أهمية خاصة هو دور الأشعة فوق البنفسجية في تكوين فيتامين د في الجسم ، الذي يقوي الجهاز العضلي الهيكليوله نشاط مضاد لالتهاب الكساح. وتجدر الإشارة بشكل خاص إلى أن قصور الأشعة فوق البنفسجية على المدى الطويل قد يكون له الآثار السلبيةل جسم الانسانيسمى "الجوع الخفيف". أكثر مظاهر هذا المرض شيوعًا هو التمثيل الغذائي للمعادنالمواد ، وانخفاض المناعة ، والتعب ، وما إلى ذلك.
يعمل على الجلد
يؤدي تأثير الأشعة فوق البنفسجية على الجلد ، الذي يتجاوز القدرة الوقائية الطبيعية للجلد (الدباغة) ، إلى الإصابة بحروق.
يساهم التعرض المطول للأشعة فوق البنفسجية في تطور الورم الميلانيني ، أنواع مختلفةسرطان الجلد ، يسرع من الشيخوخة وظهور التجاعيد.
مع تعرض الجلد للرقابة للأشعة فوق البنفسجية ، فإن أحد العوامل الإيجابية الرئيسية هو تكوين فيتامين د على الجلد ، بشرط الحفاظ على الطبقة الدهنية الطبيعية عليه. يتعرض زيت الزهم الموجود على سطح الجلد للأشعة فوق البنفسجية ثم يعاد امتصاصه في الجلد. ولكن إذا قمت بغسل الدهون قبل الخروج إلى ضوء الشمس ، فلا يمكن تكوين فيتامين د. إذا كنت تأخذ حمامًا فورًا بعد التعرض للشمس وتزيل الدهون ، فقد لا يتوفر لفيتامين د وقت لامتصاصه في الجلد.
عمل على شبكية العين
الأشعة فوق البنفسجية غير محسوسة للعين البشرية ، ولكن مع التعرض الشديد لها فإنها تسبب إصابة إشعاعية نموذجية (حرق الشبكية). لذلك ، في 1 أغسطس 2008 ، أصيب عشرات الروس بأضرار في شبكية العين كسوف الشمسرغم التحذيرات العديدة من مخاطر مشاهدته دون وقاية للعين. اشتكوا منه انخفاض حادرؤية وبقعة أمام العينين.
ومع ذلك ، فإن الأشعة فوق البنفسجية ضرورية للغاية للعين البشرية ، كما يشهد معظم أطباء العيون. أشعة الشمس لها تأثير يريح العضلات حول العينين ، وتنشط قزحية العين وأعصابها ، وتزيد من الدورة الدموية. من خلال تقوية أعصاب الشبكية بانتظام بالحمامات الشمسية ، سوف تتخلصين منها ألمفي العيون التي تحدث في ضوء الشمس الشديد.
مصادر: