A radiação infravermelha é natural vista natural radiação. Cada pessoa é exposta a ela diariamente. Uma grande parte da energia do Sol chega ao nosso planeta na forma de raios infravermelhos. No entanto, no mundo moderno existem muitos dispositivos que usam radiação infravermelha. Pode afetar o corpo humano de várias maneiras. Depende muito do tipo e da finalidade de usar esses mesmos dispositivos.
A radiação infravermelha, ou raios IR, é um tipo de radiação eletromagnética que ocupa a região espectral da luz vermelha visível (que é caracterizada por um comprimento de onda de 0,74 mícrons) até a radiação de rádio de ondas curtas (com um comprimento de onda de 1-2 mm). Esta é uma região bastante grande do espectro, por isso é subdividida em três regiões:
Em 1800, um cientista da Inglaterra, W. Herschel, fez a observação de que na parte invisível do espectro solar (fora da luz vermelha), a temperatura do termômetro aumenta. Posteriormente, provou-se a subordinação da radiação infravermelha às leis da ótica e chegou-se a uma conclusão sobre sua relação com a luz visível.
Graças ao trabalho do físico soviético A. A. Glagoleva-Arkadyeva, que recebeu ondas de rádio com λ = 80 μm (alcance IR) em 1923, a existência de uma transição contínua da radiação visível para a radiação IR e ondas de rádio foi provada experimentalmente. Assim, foi feita uma conclusão sobre sua natureza eletromagnética comum.
Quase tudo na natureza é capaz de emitir comprimentos de onda correspondentes ao espectro infravermelho, o que significa que o corpo humano não é exceção. Todos nós sabemos que tudo ao redor é composto de átomos e íons, até mesmo humanos. E essas partículas excitadas são capazes de emitir, podem passar para um estado excitado sob a influência de vários fatores, por exemplo, descargas elétricas ou quando aquecidas. Assim, no espectro de emissão da chama de um fogão a gás existe uma banda com λ=2,7 µm das moléculas de água e com λ=4,2 µm do dióxido de carbono.
Usando certos dispositivos em casa e no trabalho, raramente nos perguntamos sobre o efeito da radiação infravermelha no corpo humano. Enquanto isso, os aquecedores infravermelhos são bastante populares hoje em dia. Sua diferença fundamental em relação aos radiadores e convectores a óleo é a capacidade de aquecer não o ar em si diretamente, mas todos os objetos na sala. Ou seja, móveis, pisos e paredes são aquecidos primeiro e, em seguida, liberam seu calor para a atmosfera. Ao mesmo tempo, a radiação infravermelha também afeta os organismos - uma pessoa e seus animais de estimação.
Os raios IR também são amplamente utilizados na transmissão de dados e controle remoto. Em muitos celulares existem portas infravermelhas projetadas para trocar arquivos entre eles. E todos os controles remotos dos condicionadores de ar, centros de música, televisores, alguns brinquedos infantis controláveis também usam raios eletromagnéticos na faixa do infravermelho.
A maioria importância raios infravermelhos têm para as indústrias aeroespacial e militar. Com base em fotocátodos sensíveis à radiação infravermelha (até 1,3 mícron), são criados (vários binóculos, miras, etc.). Eles permitem, ao mesmo tempo em que irradiam objetos com radiação infravermelha, mirar ou observar na escuridão absoluta.
Graças aos receptores de raios infravermelhos altamente sensíveis criados, a produção de mísseis teleguiados tornou-se possível. Sensores em sua cabeça reagem à radiação IR do alvo, que geralmente é mais quente que o ambiente, e guiam o míssil até o alvo. A detecção de partes aquecidas de navios, aeronaves, tanques com a ajuda de localizadores de direção de calor é baseada no mesmo princípio.
Os localizadores IR e telêmetros podem detectar vários objetos na escuridão completa e medir a distância até eles. Dispositivos especiais - que emitem na região do infravermelho, são usados para comunicações espaciais e terrestres de longo alcance.
Um dos mais comuns é o estudo dos espectros de emissão e absorção na região do IR. É usado no estudo das características das camadas eletrônicas dos átomos, para determinar as estruturas de várias moléculas e, além disso, em estudos qualitativos e análise quantitativa misturas de várias substâncias.
Devido a diferenças nos coeficientes de espalhamento, transmissão e reflexão dos corpos em raios visíveis e infravermelhos, fotografias tiradas em várias condições, são ligeiramente diferentes. Imagens infravermelhas geralmente mostram mais detalhes. Tais imagens são amplamente utilizadas em astronomia.
Os primeiros dados científicos sobre o efeito da radiação infravermelha no corpo humano datam da década de 1960. O autor da pesquisa é o médico japonês Tadashi Ishikawa. No decorrer de seus experimentos, ele conseguiu estabelecer que os raios infravermelhos tendem a penetrar profundamente no corpo humano. Ao mesmo tempo, ocorrem processos de termorregulação, semelhantes à reação de estar em uma sauna. No entanto, a transpiração começa a uma temperatura ambiente mais baixa (cerca de 50 ° C), e o aquecimento dos órgãos internos ocorre muito mais profundamente.
Durante esse aquecimento, a circulação sanguínea aumenta, os vasos dos órgãos respiratórios, o tecido subcutâneo e a pele se expandem. No entanto, a exposição prolongada à radiação infravermelha em uma pessoa pode causar insolação, e a forte radiação infravermelha leva a queimaduras de vários graus.
Há uma pequena lista de medidas destinadas a reduzir o risco de exposição à radiação infravermelha no corpo humano:
A radiação infravermelha que afeta o corpo humano leva a uma melhora na circulação sanguínea devido à vasodilatação, melhor saturação de órgãos e tecidos com oxigênio. Além disso, um aumento da temperatura corporal tem um efeito analgésico devido ao efeito dos raios nas terminações nervosas da pele.
Foi notado que operações cirúrgicas, realizado sob a ação da radiação infravermelha, apresentam várias vantagens:
Em pacientes com queimaduras, a radiação infravermelha cria a possibilidade de remover a necrose, além de realizar a autoplastia mais precocemente. Além disso, a duração da febre é reduzida, a anemia e a hipoproteinemia são menos pronunciadas e a frequência de complicações é reduzida.
Foi comprovado que a radiação IR pode enfraquecer o efeito de alguns pesticidas aumentando a imunidade inespecífica. Muitos de nós sabemos sobre o tratamento da rinite e algumas outras manifestações do resfriado comum com lâmpadas IR azuis.
Vale a pena notar que os danos da radiação infravermelha para o corpo humano também podem ser muito significativos. Os casos mais óbvios e comuns são queimaduras na pele e dermatites. Eles podem ocorrer com exposição muito longa a ondas fracas do espectro infravermelho ou durante irradiação intensa. Se falamos de procedimentos médicos, raramente, mas ainda assim, ocorrem insolações, astenia e exacerbação da dor com tratamento inadequado.
As queimaduras nos olhos são um dos problemas modernos. Os mais perigosos para eles são os raios IR com comprimentos de onda na faixa de 0,76 a 1,5 mícron. Sob sua influência, a lente e o humor aquoso são aquecidos, o que pode levar a vários distúrbios. Um dos efeitos colaterais mais comuns é a fotofobia. Isso deve ser lembrado por crianças que brincam com ponteiros a laser e soldadores que negligenciam equipamentos de proteção individual.
O tratamento com radiação infravermelha é local e geral. No primeiro caso, uma ação local é realizada em determinada parte do corpo e, no segundo, todo o corpo é exposto à ação dos raios. O curso do tratamento depende da doença e pode variar de 5 a 20 sessões de 15 a 30 minutos. Ao realizar procedimentos pré-requisitoé o uso de equipamentos de proteção. Para manter a saúde dos olhos, são usadas almofadas ou óculos especiais de papelão.
Após o primeiro procedimento, vermelhidão com limites indistintos aparece na superfície da pele, passando em cerca de uma hora.
Com a disponibilidade de muitos dispositivos médicos, as pessoas os compram para uso individual. No entanto, deve ser lembrado que tais dispositivos devem atender a requisitos especiais e ser usados em conformidade com os regulamentos de segurança. Mas o mais importante é entender que, como qualquer dispositivo médico, os emissores de ondas infravermelhas não podem ser usados para várias doenças.
| Comprimento de onda, µm | Ação útil |
| 9,5 µm | Ação imunocorretiva em estados de imunodeficiência causados por fome, envenenamento por tetracloreto de carbono, uso de imunossupressores. Isso leva à restauração dos parâmetros normais da ligação celular da imunidade. |
| 16,25 µm | Ação antioxidante. É realizado devido à formação de radicais livres a partir de superóxidos e hidroperóxidos e sua recombinação. |
| 8,2 e 6,4 µm | Ação antibacteriana e normalização da microflora intestinal devido à influência na síntese de hormônios prostaglandinas, levando a um efeito imunomodulador. |
| 22,5 µm | Isso leva à transferência de muitos compostos insolúveis, como coágulos sanguíneos e placas ateroscleróticas, para um estado solúvel, permitindo que sejam removidos do corpo. |
Portanto, um especialista qualificado, um médico experiente deve selecionar um curso de terapia. Dependendo do comprimento das ondas infravermelhas emitidas, os dispositivos podem ser usados para diferentes propósitos.
Nós podemos fazer isso? Não.
Estamos todos acostumados ao fato de que as flores são vermelhas, as superfícies pretas não refletem a luz, a Coca-Cola é opaca, nada pode ser iluminado com um ferro de solda quente como uma lâmpada e as frutas podem ser facilmente distinguidas por sua cor. Mas vamos imaginar por um momento que podemos ver não apenas a faixa visível (hee hee), mas também o infravermelho próximo. A luz infravermelha próxima não é o que pode ser visto. Está mais próximo da luz visível do que da radiação térmica. Mas ele tem um número características interessantes- objetos que muitas vezes são completamente opacos na faixa visível são perfeitamente translúcidos na luz infravermelha - um exemplo na primeira foto.
A superfície preta do ladrilho é transparente ao IR e, com a ajuda de uma câmera na qual o filtro é removido da matriz, é possível ver parte da placa e do elemento de aquecimento.
Para começar, uma pequena digressão. O que chamamos de luz visível é apenas uma faixa estreita de radiação eletromagnética.
Aqui, por exemplo, eu peguei esta foto da Wikipedia: 
Nós simplesmente não vemos nada além desta pequena parte do espectro. E as câmeras que as pessoas fazem são inicialmente castradas para alcançar a semelhança de uma fotografia e visão humana. A matriz da câmera é capaz de ver o espectro infravermelho, mas esse recurso é removido por um filtro especial (chamado Hot-mirror), caso contrário as imagens parecerão um pouco incomuns para o olho humano. Mas se este filtro for removido...
Deve haver um pedaço fino de vidro na matriz, possivelmente com um tom esverdeado ou avermelhado. Se não estiver lá, olhe para a parte da "lente". Se não estiver lá, provavelmente tudo está ruim - ele é depositado na matriz ou em uma das lentes, e será mais problemático removê-lo do que encontrar uma câmera normal.
Se for, precisamos removê-lo com o maior cuidado possível sem danificar a matriz. Ao mesmo tempo, rachou para mim e tive que soprar fragmentos de vidro da matriz por um longo tempo.
Infelizmente perdi minhas fotos, então vou mostrar uma foto do blog dela, que fez a mesma coisa, mas com uma webcam. 
Aquele caco de vidro no canto é apenas o filtro. Foi filtro.
Colocando tudo de volta, levando em consideração que, ao alterar a distância entre a lente e a matriz, a câmera não poderá focar corretamente - você obterá uma câmera míope ou míope. Levei três vezes para montar e desmontar a câmera para conseguir o funcionamento correto do mecanismo de foco automático.
Agora você pode finalmente montar seu telefone e começar a explorar esse novo mundo!
O manto passou de preto para rosa! Bem, exceto pelos botões. 
A parte preta da chave de fenda também se iluminou. Mas no telefone, esse destino aconteceu apenas com o anel do joystick, o resto é coberto com uma tinta diferente, que não reflete o IR. Assim como a base de plástico para o telefone ao fundo. 
As pílulas passaram de verde para roxo. 
Ambas as cadeiras do escritório também passaram do preto gótico para cores incompreensíveis. 
O couro falso permaneceu preto, enquanto o tecido ficou rosa. 
A mochila (está no fundo da foto anterior) ficou ainda pior - quase toda ela ficou lilás. 
Como uma bolsa de câmera. E a capa do e-book 
O carrinho passou do azul para o esperado roxo. Um patch retrorrefletivo, claramente visível em uma câmera convencional, não é visível em IR. 
A tinta vermelha, o mais próximo da parte do espectro que precisamos, refletindo a luz vermelha, também captura parte do IR. Como resultado, a cor vermelha ilumina visivelmente. 
Além disso, todas as tintas vermelhas que notei têm essa propriedade. 
O isqueiro, cuja luz em uma foto normal é bastante comparável à iluminação de fundo no modo IR, bloqueou as tentativas miseráveis de lâmpadas de rua. O fundo nem é visível na foto - a câmera inteligente elaborou a mudança de brilho reduzindo a exposição. 
O ferro de solda brilha como uma pequena lâmpada quando aquecido. E no modo manter quente, tem uma luz rosa suave. E dizem que soldar não é para meninas! 
O queimador parece quase o mesmo - bem, exceto que a tocha está um pouco mais distante (no final, a temperatura cai rapidamente e, em um certo estágio, já para de brilhar em luz visível, mas ainda brilha em IR). 
Mas se você aquecer uma haste de vidro com um queimador, o vidro começará a brilhar bastante no IR, e a haste atuará como um guia de ondas (ponta brilhante) 
Além disso, o bastão brilhará por um longo tempo, mesmo depois que o aquecimento parar. 
E o secador da estação de ar quente geralmente se parece com uma lanterna com uma malha. 
O quintal parece um pouco estranho à noite - grama lilás e muito mais leve. Onde a câmera na faixa do visível não aguenta mais e é forçada a aumentar o ISO (grão na parte superior), a câmera sem filtro IR tem luz suficiente com margem. 
Esta foto acabou sendo uma situação engraçada - a mesma árvore é iluminada por duas lanternas com lâmpadas diferentes - à esquerda com uma lâmpada NL (lâmpada de rua laranja) e à direita - LED. O primeiro no espectro de emissão tem IR e, portanto, na fotografia, a folhagem abaixo dele parece roxo claro. 
E o LED não tem IR, mas apenas luz visível (portanto, as lâmpadas LED são mais eficientes em termos energéticos - a energia não é desperdiçada emitindo radiação desnecessária que uma pessoa não verá de qualquer maneira). Portanto, a folhagem tem que refletir o que é.
E se você olhar para a casa à noite, notará que diferentes janelas têm um tom diferente - algumas são roxas brilhantes, enquanto outras são amarelas ou brancas. Nos apartamentos cujas janelas brilham em roxo (seta azul), lâmpadas incandescentes ainda são usadas - uma espiral quente brilha sobre todos uniformemente em todo o espectro, capturando a faixa UV e IR. Lâmpadas economizadoras de luz branca fria (seta verde) são usadas nas entradas e lâmpadas fluorescentes de luz quente (seta amarela) são usadas em alguns apartamentos. 
Nascer do sol. Apenas nascer do sol. 
Pôr do sol. Apenas um pôr do sol. A intensidade da luz solar não é suficiente para uma sombra, mas na faixa do infravermelho (talvez devido à refração diferente da luz de diferentes comprimentos de onda, ou devido à permeabilidade da atmosfera), as sombras são perfeitamente visíveis. 
Interessantemente. Em nosso corredor, uma lâmpada apagou e a luz mal estava lá, e a segunda não. Na luz infravermelha, o oposto é verdadeiro - uma lâmpada morta brilha muito mais do que uma viva. 
Interfone. Mais precisamente, a coisa ao lado, que tem câmeras e uma luz de fundo que acende no escuro. É tão brilhante que é visível em uma câmera convencional, mas para infravermelho é quase um holofote. 
A luz de fundo também pode ser ligada durante o dia cobrindo o sensor de luz com o dedo. 
Iluminação CCTV. A câmera em si não tinha luz de fundo, então era feita de merda e paus. Não é muito brilhante, porque foi tirada durante o dia. 
Maçãs verdes ficaram amarelas e maçãs vermelhas ficaram lilás brilhante! 
Pimentas brancas ficaram amarelas. E os pepinos verdes usuais são algum tipo de fruta alienígena. 
Flores brilhantes tornaram-se quase monocromáticas: 
A flor quase não difere em cor da grama circundante. 
E as bagas brilhantes no mato tornaram-se muito difíceis de ver na folhagem. 
Por que bagas - até a folhagem multicolorida se tornou monofônica. 
Resumindo, não será mais possível escolher as frutas pela cor. Teremos que perguntar ao vendedor, ele tem uma visão normal. 
A clorofila é responsável por isso. Aqui está o seu espectro de absorção: 
Isso provavelmente se deve ao fato de que a planta se protege da radiação de alta energia, ajustando os espectros de absorção de forma a receber energia para a existência e não ser ressecada pelo sol muito generoso.
E este é o espectro de radiação do sol (mais precisamente, aquela parte do espectro solar que atinge a superfície da terra):
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INTRODUÇÃO
A imperfeição da própria natureza, compensada pela flexibilidade do intelecto, constantemente empurrava a pessoa para a busca. O desejo de voar como um pássaro, nadar como um peixe ou, digamos, ver à noite como um gato, foi incorporado na realidade à medida que o conhecimento e a tecnologia necessários foram alcançados. A pesquisa científica era muitas vezes estimulada pelas necessidades da atividade militar, e os resultados eram determinados pelo nível tecnológico existente.
Ampliar o campo de visão para visualizar informações inacessíveis ao olho é uma das tarefas mais difíceis, pois exige uma séria formação científica e uma base técnica e econômica significativa. Os primeiros resultados bem-sucedidos nessa direção foram obtidos na década de 1930. O problema da observação em condições de pouca luz adquiriu particular relevância durante a Segunda Guerra Mundial.
Naturalmente, os esforços despendidos nessa direção levaram ao progresso na pesquisa científica, medicina, tecnologia da comunicação e outros campos.
FÍSICA DA RADIAÇÃO INFRAVERMELHA
Radiação infra-vermelha
- radiação eletromagnética, ocupando a região espectral entre a extremidade vermelha da luz visível (com um comprimento de onda (= 
m) e emissão de rádio de ondas curtas ( 
=
m) A radiação infravermelha foi descoberta em 1800 pelo cientista inglês W. Herschel. 123 anos após a descoberta da radiação infravermelha, o físico soviético A.A. Glagoleva-Arkadyeva recebeu ondas de rádio com um comprimento de onda de aproximadamente 80 mícrons, ou seja, localizado na faixa de comprimento de onda do infravermelho. Isso provou que a luz, os raios infravermelhos e as ondas de rádio são da mesma natureza, são apenas variedades de ondas eletromagnéticas comuns.
A radiação infravermelha também é chamada de radiação "térmica", pois todos os corpos, sólidos e líquidos, aquecidos a uma certa temperatura, irradiam energia no espectro infravermelho.
FONTES DE IR
PRINCIPAIS FONTES DE RADIAÇÃO IR DE ALGUNS OBJETOS
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Radiação infravermelha de mísseis balísticos e objetos espaciais |
radiação infravermelha de aeronaves |
Radiação infra-vermelha navios de superfície |
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tocha de marcha motor, que é um fluxo de gases ardentes que transportam partículas sólidas suspensas de cinzas e fuligem, que são formadas durante a combustão do combustível de foguete. Corpo de foguete. Terra que reflete alguns dos raios do sol que a atingem. A própria Terra. |
Radiação do Sol, Terra, Lua e outras fontes refletidas pela estrutura da aeronave. Auto-radiação do tubo de extensão e bocal de um motor turbojato ou tubos de escape de motores alternativos. Radiação térmica própria do jato de gases de escape. Radiação térmica própria do revestimento da aeronave, que ocorre devido ao aquecimento aerodinâmico durante o voo em alta velocidade. |
Revestimento da chaminé. escape buraco da chaminé |
PRINCIPAIS PROPRIEDADES DA RADIAÇÃO IR
1. Passa por alguns corpos opacos, também pela chuva,
neblina, neve.
2. Produz efeito químico em chapas fotográficas.
3. Absorvido pela substância, aquece-a.
4. Provoca um efeito fotoelétrico interno no germânio.
5. Invisível.
6. Capaz de fenômenos de interferência e difração.
7. Registro por métodos térmicos, fotoelétricos e
fotográfico.
CARACTERÍSTICAS DE RI
Atenuação Refletida Intrínseca Física
objetos térmicos IR radiação IR apresenta IR
radiação de radiação na atmosfera fundos de radiação
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Características |
Principal conceitos |
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Radiação térmica própria de corpos aquecidos |
O conceito fundamental é um corpo absolutamente negro. Um corpo absolutamente negro é um corpo que absorve toda a radiação incidente sobre ele em qualquer comprimento de onda. Distribuição da intensidade de radiação do corpo negro (s/n de Planck): С2=1,44* Densidade de radiação integral - lei de Stefan - Boltzmann: |
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Radiação IR refletida por objetos |
A radiação solar máxima, que determina a componente refletida, corresponde a comprimentos de onda menores que 0,75 μm, e 98% da energia total da radiação solar incide na região espectral até 3 μm. Muitas vezes, esse comprimento de onda é considerado o limite, separando os componentes refletidos (solar) e intrínsecos da radiação IR dos objetos. Portanto, pode-se supor que na parte próxima do espectro IR (até 3 μm) a componente refletida é decisiva e a distribuição da radiância sobre os objetos depende da distribuição do coeficiente de reflexão e da irradiância. Para a parte mais distante do espectro IR, a auto-radiação de objetos é decisiva, e a distribuição de radiância sobre sua área depende da distribuição de emissividade e temperatura. Na parte de onda média do espectro IR, todos os quatro parâmetros devem ser levados em consideração. |
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Atenuação da radiação IR na atmosfera |
Na faixa de comprimento de onda do IR, existem várias janelas de transparência, e a dependência da transmissão atmosférica do comprimento de onda tem uma forma muito complexa. A atenuação da radiação IR é determinada pelas bandas de absorção dos componentes do vapor d'água e do gás, principalmente dióxido de carbono e ozônio, bem como pelos fenômenos de espalhamento da radiação. Veja a figura "Absorção de IR". |
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Características físicas de fundos de radiação IR |
A radiação IR tem dois componentes: sua própria radiação térmica e radiação refletida (dispersa) do Sol e de outras fontes externas. Na faixa de comprimento de onda menor que 3 μm, a radiação solar refletida e espalhada domina. Nesta faixa de comprimentos de onda, como regra, pode-se desprezar a radiação térmica intrínseca dos fundos. Pelo contrário, na faixa de comprimento de onda superior a 4 μm, a radiação térmica intrínseca dos fundos predomina, e a radiação solar refletida (espalhada) pode ser desprezada. A faixa de comprimento de onda de 3-4 mícrons é, por assim dizer, transitória. Nesta faixa, um mínimo pronunciado do brilho das formações de fundo é observado. |
ABSORÇÃO DE IR
Espectro de transmissão atmosférica na região do infravermelho próximo e médio (1,2-40 µm) ao nível do mar (curva inferior nos gráficos) e a uma altitude de 4000 m (curva superior); na faixa submilimétrica (300-500 mícrons), a radiação não atinge a superfície da Terra.
IMPACTO NOS HUMANOS
Desde os tempos antigos, as pessoas estão bem cientes do poder benéfico do calor ou, em termos científicos, da radiação infravermelha.
No espectro infravermelho existe uma região com comprimentos de onda de aproximadamente 7 a 14 mícrons (a chamada parte do comprimento de onda longo da faixa do infravermelho), que tem um efeito verdadeiramente único no corpo humano. ação útil. Esta parte da radiação infravermelha corresponde à radiação do próprio corpo humano com um comprimento de onda máximo de cerca de 10 mícrons. Portanto, nosso corpo percebe qualquer radiação externa com comprimentos de onda como “suas próprias”. A fonte natural mais famosa de raios infravermelhos em nossa Terra é o Sol, e a fonte artificial mais famosa de raios infravermelhos de ondas longas na Rus' é o fogão russo, e todas as pessoas definitivamente experimentaram seus efeitos benéficos. Cozinhar alimentos usando ondas infravermelhas torna os alimentos especialmente saborosos, preserva vitaminas e minerais e não tem nada a ver com fornos de micro-ondas.
Ao influenciar o corpo humano na parte de ondas longas da faixa do infravermelho, pode-se obter um fenômeno chamado "absorção ressonante", no qual a energia externa será ativamente absorvida pelo corpo. Como resultado desse efeito, a energia potencial da célula do corpo aumenta e a água não ligada a deixa, a atividade de estruturas celulares específicas aumenta, o nível de imunoglobulinas aumenta, a atividade de enzimas e estrogênios aumenta e outras reações bioquímicas ocorrem. Isso se aplica a todos os tipos de células do corpo e sangue.
CARACTERÍSTICAS DAS IMAGENS IR DE OBJETOS
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As imagens infravermelhas têm uma distribuição incomum de contrastes entre objetos conhecidos para o observador devido a uma distribuição diferente das características ópticas das superfícies dos objetos na faixa IR em comparação com a parte visível do espectro. A radiação IR permite detectar objetos em imagens infravermelhas que não são visíveis em fotografias comuns. Você pode identificar áreas de árvores e arbustos danificados, bem como revelar o uso de vegetação recém-cortada para mascarar objetos. A diferente transmissão de tons nas imagens levou à criação do chamado disparo multizona, em que a mesma seção do plano de objetos é fotografada simultaneamente em diferentes zonas do espectro por uma câmera multizona. |
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Outra característica das imagens IR, característica dos mapas térmicos, é que, além da radiação refletida, sua formação também envolve radiação intrínseca e, em alguns casos, apenas ela. A auto-radiação é determinada pela emissividade das superfícies dos objetos e sua temperatura. Isso permite identificar superfícies aquecidas ou suas áreas em mapas térmicos que são completamente invisíveis em fotografias e usar imagens térmicas como fonte de informação sobre o estado de temperatura de um objeto. |
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As imagens IR também fornecem informações sobre objetos que não estão mais presentes no momento do disparo. Assim, por exemplo, na superfície do local no estacionamento da aeronave, seu retrato térmico é preservado por algum tempo, que pode ser registrado em uma imagem IR. |
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A quarta característica dos mapas de calor é a possibilidade de registrar objetos tanto na ausência de radiação incidente quanto na ausência de diferenças de temperatura; apenas devido a diferenças na emissividade de suas superfícies. Esta propriedade permite observar objetos na escuridão total e em tais condições em que as diferenças de temperatura são equalizadas a imperceptíveis. Sob tais condições, superfícies metálicas não pintadas com baixa emissividade são especialmente identificadas claramente contra o fundo de objetos não metálicos que parecem mais claros ("escuros"), embora suas temperaturas sejam as mesmas. |
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Outra característica dos mapas de calor está relacionada ao dinamismo dos processos térmicos que ocorrem durante o dia. Em conexão com o curso natural diário das temperaturas, todos os objetos na superfície da Terra participam de um processo de troca de calor constante. A temperatura de cada corpo depende das condições de troca de calor, propriedades físicas ambiente, propriedades próprias de um determinado objeto (capacidade de calor, condutividade térmica), etc. Dependendo desses fatores, a relação de temperatura de objetos adjacentes muda durante o dia, de modo que os mapas de calor obtidos em momentos diferentes, mesmo dos mesmos objetos, diferem uns dos outros . |
APLICAÇÃO DE RADIAÇÃO INFRAVERMELHA
No século XXI, começou a introdução da radiação infravermelha em nossas vidas. Agora encontra aplicação na indústria e na medicina, na vida cotidiana e na agricultura. É versátil e pode ser usado para uma ampla variedade de propósitos. Eles são usados na ciência forense, na fisioterapia, na indústria para secagem de produtos pintados, construção de paredes, madeira, frutas. Obtenha imagens de objetos no escuro, dispositivos de visão noturna (binóculos noturnos), neblina.
Dispositivos de visão noturna - a história de gerações
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Geração zero |
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"copo de lona" |
Sistemas de três e dois eletrodos |
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Fotocátodo Manguito |
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meados dos anos 30 |
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Centro de Pesquisa Philips, Holanda |
No exterior - Zworykin, Farnsvord, Morton e von Ardenne; na URSS - G.A. Grinberg, A. A. Artsimovich |
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Este tubo intensificador de imagem consistia em dois copos aninhados um no outro, nos fundos planos dos quais um fotocátodo e um fósforo foram depositados. A tensão de alta tensão aplicada a essas camadas criou campo eletrostático proporcionando transferência direta imagem eletrônica de um fotocátodo para uma tela com um fósforo. Como camada fotossensível no vidro Holst, foi usado um fotocátodo de prata-oxigênio-césio, que tinha uma sensibilidade bastante baixa, embora fosse operável na faixa de até 1,1 μm. Além disso, este fotocátodo teve alto nível ruído, que exigia resfriamento a menos 40 °C para eliminar. |
Avanços na óptica eletrônica tornaram possível substituir a transferência direta de imagens com foco por um campo eletrostático. A maior desvantagem de um tubo intensificador de imagem com transferência de imagem eletrostática é uma queda acentuada na resolução do centro do campo de visão para as bordas devido à não coincidência da imagem eletrônica curvilínea com um fotocátodo plano e tela. Para resolver esse problema, eles começaram a torná-los esféricos, o que complicou significativamente o design das lentes, que geralmente são projetadas para superfícies planas. |
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Primeira geração |
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Tubos intensificadores de imagem de vários estágios |
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URSS, M. M. Bootslov empresas RCA, ITT (EUA), Philips (Holanda) |
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As lentes plano-côncavas foram desenvolvidas com base em placas de fibra óptica (FOP), que são um pacote de muitos LEDs, e começaram a ser instaladas no lugar das janelas de entrada e saída. Imagem óptica, projetada na superfície plana do FOP, é transmitida sem distorção para o lado côncavo, o que garante a conjugação das superfícies planas do fotocátodo e tela com um campo de elétrons curvilíneo. Como resultado do uso do VOP, a resolução em todo o campo de visão tornou-se a mesma do centro. |
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Segunda geração |
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Amplificador de emissão secundária |
Pseudobinóculo |
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placa de 3 microcanais 4- tela |
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Nos anos 70 |
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empresas americanas |
empresa "Praxitronic" (Alemanha) |
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Este elemento é uma peneira com canais regularmente espaçados de cerca de 10 µm de diâmetro e não mais de 1 mm de espessura. O número de canais é igual ao número de elementos da imagem e tem a ordem de 10 6 . Ambas as superfícies da placa de microcanais (MCP) são polidas e metalizadas, e uma tensão de várias centenas de volts é aplicada entre elas. Entrando no canal, o elétron sofre colisões com a parede e derruba os elétrons secundários. Em um campo elétrico puxado, este processo é repetido muitas vezes, possibilitando obter um ganho de NxlO de 4 vezes. Para obter canais MCP, é utilizada uma fibra óptica de composição química heterogênea. |
Foram desenvolvidos tubos intensificadores de imagem com MCPs de desenho biplanar, ou seja, sem lente eletrostática, uma espécie de retorno tecnológico ao direto, como no "copo de Holst", transferência de imagem. Os tubos intensificadores de imagem em miniatura resultantes tornaram possível desenvolver óculos de visão noturna (NVGs) de um sistema pseudobinocular, onde a imagem de um tubo intensificador de imagem é dividida em duas oculares usando um prisma de divisão de feixe. A rotação da imagem aqui é realizada em mini-lentes adicionais. |
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terceira geração |
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Intensificador de imagem P + e SUPER II + |
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começou nos anos 70 até o nosso tempo |
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principalmente empresas americanas |
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Desenvolvimento científico de longo prazo e tecnologia de fabricação complexa, que determinam o alto custo do intensificador de imagem terceira geração, é compensado pela sensibilidade extremamente alta do fotocátodo. A sensibilidade integrada de algumas amostras chega a 2000 mA/W, o rendimento quântico (a razão entre o número de elétrons emitidos e o número de quanta incidentes no fotocátodo com comprimento de onda na região de máxima sensibilidade) excede 30%! O recurso desses tubos intensificadores de imagem é de cerca de 3.000 horas, o custo é de US $ 600 a US $ 900, dependendo do design. |
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PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DA IMAGEM
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Gerações de intensificador de imagem |
Tipo de foto catodo |
Integrante sensibilidade, |
Sensibilidade a comprimentos de onda 830-850 |
Ganho, |
Preços acessíveis variar reconhecimento figuras humanas em condições de iluminação natural noturna, m |
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"copo de lona" |
cerca de 1, iluminação IR | |||||
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apenas sob o luar ou iluminador IR | ||||||
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Super II+ ou II++ | ||||||
Radiação infravermelha - radiação eletromagnética na faixa de comprimento de onda de 
m para 
m. Como fonte de radiação infravermelha (IR), qualquer corpo (gasoso, líquido, sólido) com temperatura acima do zero absoluto (-273°C) pode ser considerado. O analisador visual humano não percebe raios na faixa infravermelha. Portanto, os sinais de desmascaramento específicos nesta faixa são obtidos usando dispositivos especiais (visão noturna, termovisores) que têm uma resolução pior que o olho humano. NO caso Geral as características de desmascaramento de um objeto na faixa IR incluem o seguinte: 1) características geométricas aparência objeto (forma, dimensões, detalhes da superfície); 2) temperatura da superfície. Os raios infravermelhos são absolutamente seguros para o corpo humano, ao contrário dos raios X, ultravioleta ou microondas. Não existe tal área onde o método natural de transferência de calor não seja útil. Afinal, todo mundo sabe que uma pessoa não pode se tornar mais inteligente que a natureza, só podemos imitá-la.
BIBLIOGRAFIA
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O que é radiação infravermelha? A definição diz que os raios infravermelhos são radiações eletromagnéticas que obedecem às leis ópticas e têm a natureza da luz visível. Os raios infravermelhos têm uma banda espectral entre a luz vermelha visível e a emissão de rádio de ondas curtas. Para a região do infravermelho do espectro, há uma divisão em ondas curtas, ondas médias e ondas longas. O efeito de aquecimento de tais raios é alto. A abreviatura de radiação infravermelha é IR.
Os fabricantes relatam informações diferentes sobre dispositivos de aquecimento projetados de acordo com o princípio de radiação em questão. Alguns podem indicar que o dispositivo é infravermelho, por outro - que é de onda longa ou escuro. Na prática, tudo isso se aplica à radiação infravermelha, os aquecedores de ondas longas têm a temperatura mais baixa da superfície radiante e as ondas são emitidas em uma massa maior na zona do espectro de ondas longas. Eles também receberam o nome escuro, pois a uma temperatura não emitem luz e não brilham, como em outros casos. Aquecedores de ondas médias têm uma temperatura de superfície mais alta e são chamados de cinza. O aparelho de ondas curtas pertence aos leves.
As características ópticas de uma substância nas regiões infravermelhas do espectro diferem das propriedades ópticas na vida cotidiana comum. Dispositivos de aquecimento que são usados por uma pessoa todos os dias emitem raios infravermelhos, mas você não pode vê-los. Toda a diferença está no comprimento de onda, varia. Um radiador convencional emite raios, é assim que ocorre o aquecimento na sala. Ondas de radiação infravermelha estão presentes na vida humana de forma natural, o sol as dá exatamente.
A radiação infravermelha pertence à categoria de eletromagnética, ou seja, não pode ser vista com os olhos. O comprimento de onda está na faixa de 1 milímetro a 0,7 micrômetro. A maior fonte de raios infravermelhos é o sol.
A presença de aquecimento com base nessa tecnologia permite que você se livre das desvantagens do sistema de convecção, associado à circulação do fluxo de ar nas instalações. A convecção levanta e carrega poeira, detritos, cria uma corrente de ar. Se você colocar um aquecedor infravermelho elétrico, ele funcionará no princípio da luz solar, o efeito será como de calor solar em clima frio.
Uma onda infravermelha é uma forma de energia, é um mecanismo natural emprestado da natureza. Esses raios são capazes de aquecer não apenas objetos, mas também o próprio espaço aéreo. As ondas penetram nas camadas de ar e aquecem objetos e tecidos vivos. A localização da fonte da radiação em questão não é tão importante, se o dispositivo estiver no teto, os raios de aquecimento atingirão o piso perfeitamente. É importante que a radiação infravermelha permita manter o ar úmido, não o resseque, como outros tipos de dispositivos de aquecimento. O desempenho dos dispositivos baseados em radiação infravermelha é extremamente alto.
A radiação infravermelha não requer grandes custos de energia, portanto, há economia para uso doméstico deste desenvolvimento. Os feixes IR são adequados para trabalhar em grandes espaços, o principal é escolher o comprimento certo do feixe e configurar os dispositivos corretamente.
Os raios infravermelhos longos que caem na pele causam uma reação dos receptores nervosos. Isso fornece calor. Portanto, em muitas fontes, a radiação infravermelha é chamada de térmica. A maior parte da radiação é absorvida pela umidade contida na camada superior da pele humana. Portanto, a temperatura da pele aumenta e, devido a isso, todo o corpo é aquecido.
Há uma opinião de que a radiação infravermelha é prejudicial. Isso não é verdade.
Estudos mostram que a radiação de ondas longas é segura para o corpo, além disso, há benefícios delas.
Eles fortalecem o sistema imunológico, estimulam a regeneração e melhoram a condição dos órgãos internos. Esses feixes com comprimento de 9,6 mícrons são usados na prática médica para fins terapêuticos.
A radiação infravermelha de ondas curtas funciona de forma diferente. Penetra profundamente nos tecidos e aquece órgãos internos contornando a pele. Se você irradiar a pele com esses raios, a rede capilar se expande, a pele fica vermelha e podem aparecer sinais de queimadura. Esses raios são perigosos para os olhos, levam à formação de cataratas, perturbam o equilíbrio água-sal e provocam convulsões.
A insolação é causada pela radiação de ondas curtas. Se você aumentar a temperatura do cérebro em pelo menos um grau, já existem sinais de golpe ou envenenamento:
Se o superaquecimento ocorrer em dois ou mais graus, a meningite se desenvolve, o que é fatal.
A intensidade da radiação infravermelha depende de vários fatores. Importante é a distância até a localização das fontes de calor e o indicador regime de temperatura. A radiação infravermelha de ondas longas é importante na vida e é impossível ficar sem ela. O dano só pode ocorrer quando o comprimento de onda está errado e o tempo que afeta uma pessoa é longo.
Nem todas as ondas infravermelhas são prejudiciais. Você deve ter cuidado com a energia infravermelha de ondas curtas. Onde ela se encontra Vida cotidiana? É necessário evitar corpos com temperatura acima de 100 graus. Esta categoria inclui equipamentos siderúrgicos, fornos elétricos a arco. Na produção, os funcionários usam uniformes especialmente desenhados, possui tela de proteção.
A ferramenta de aquecimento infravermelho mais útil era o fogão russo, o calor dele era curativo e benéfico. No entanto, agora ninguém usa esses dispositivos. Aquecedores infravermelhos entraram firmemente em uso, e as ondas infravermelhas são amplamente utilizadas na indústria.
Se a bobina de liberação de calor no dispositivo infravermelho estiver protegida por um isolador de calor, a radiação será suave e de comprimento de onda longo, e isso é seguro. Se o dispositivo tiver um elemento de aquecimento aberto, a radiação infravermelha será dura, de ondas curtas, e isso é perigoso para a saúde.
Para entender o design do dispositivo, você precisa estudar a ficha técnica. Haverá informações sobre os raios infravermelhos usados em um caso particular. Preste atenção ao comprimento de onda.
A radiação infravermelha nem sempre é inequivocamente prejudicial, apenas fontes abertas emitem perigo, raios curtos e uma longa permanência sob eles.
Você deve proteger seus olhos da fonte de ondas, se ocorrer desconforto, saia da influência dos raios IR. Se a secura incomum aparecer na pele, significa que os raios secam a camada lipídica, e isso é muito bom.
A radiação infravermelha em faixas úteis é usada como tratamento, os métodos de fisioterapia baseiam-se no trabalho com feixes e eletrodos. No entanto, toda a exposição é realizada sob a supervisão de especialistas; não vale a pena tratar-se com dispositivos infravermelhos. O tempo de ação deve ser estritamente determinado pelas indicações médicas, é necessário proceder a partir das metas e objetivos do tratamento.
Acredita-se que a radiação infravermelha seja desfavorável à exposição sistemática de crianças pequenas, por isso é aconselhável escolher cuidadosamente os dispositivos de aquecimento para o quarto e os quartos das crianças. Você precisará da ajuda de especialistas para configurar uma grade de infravermelho segura e eficaz em um apartamento ou casa.
Não é necessário recusar as tecnologias modernas por causa de preconceitos por ignorância.
A radiação infravermelha ou radiação térmica não é uma descoberta do século 20 ou 21. A radiação infravermelha foi descoberta em 1800 por um astrônomo inglês. W. Herschel. Ele descobriu que o "calor máximo" está além da cor vermelha da radiação visível. Este estudo marcou o início do estudo da radiação infravermelha. Muitos cientistas conhecidos se dedicaram ao estudo dessa direção. Estes são nomes como: físico alemão Wilhelm Viena(Lei de Wien), físico alemão Max Planck(fórmula e constante de Planck), cientista escocês John Leslie(dispositivo para medição de radiação térmica - cubo de Leslie), físico alemão Gustav Kirchhoff(lei de radiação de Kirchhoff), físico e matemático austríaco Joseph Stefan e físico austríaco Stefan Ludwig Boltzmann(Lei de Stefan-Boltzmann).
O uso e aplicação do conhecimento sobre radiação térmica em dispositivos de aquecimento modernos só veio à tona na década de 1950. Na URSS, a teoria do aquecimento radiante foi desenvolvida nos trabalhos de G. L. Polyak, S. N. Shorin, M. I. Kissin e A. A. Sander. Desde 1956, muitos livros técnicos sobre este tópico foram escritos ou traduzidos para o russo na URSS ( bibliografia). Devido à mudança no custo dos recursos energéticos e na luta pela eficiência energética e economia de energia, os modernos aquecedores infravermelhos são amplamente utilizados no aquecimento de edifícios domésticos e industriais.
O aquecedor infravermelho natural mais famoso e significativo é o Sol. Na verdade, é natural e o método mais perfeito de aquecimento conhecido pela humanidade. Dentro de sistema solar O sol é a fonte mais poderosa de radiação térmica que determina a vida na Terra. A uma temperatura superficial do Sol da ordem 6000K A radiação máxima está em 0,47 µm(corresponde ao branco amarelado). O sol está a uma distância de muitos milhões de quilômetros de nós, porém, isso não o impede de transmitir energia por todo esse vasto espaço, praticamente sem gastá-la (energia), sem aquecê-la (espaço). A razão é que os raios infravermelhos do sol passam Longa distância no espaço, praticamente não têm perda de energia. Quando qualquer superfície é encontrada no caminho dos raios, sua energia, sendo absorvida, se transformará em calor. Aquece diretamente a Terra que atinge raios solares, e outros objetos que também estão expostos aos raios do sol. E já a terra e outros objetos aquecidos pelo Sol, por sua vez, emitem calor para o ar ao nosso redor, aquecendo-o.
Tanto o poder da radiação solar perto da superfície da Terra quanto sua composição espectral dependem mais significativamente da altura do Sol acima do horizonte. Diferentes componentes do espectro solar passam pela atmosfera da Terra de maneiras diferentes. 
Perto da superfície da Terra, o espectro da radiação solar tem uma forma mais complexa, que está associada à absorção na atmosfera. Em particular, não contém a parte de alta frequência da radiação ultravioleta, que é prejudicial aos organismos vivos. Na fronteira externa atmosfera da Terra, o fluxo de energia radiante solar é 1370 W/m²; (constante solar), e a radiação máxima incide sobre λ=470 nm(Cor azul). O fluxo que atinge a superfície da Terra é muito menor devido à absorção na atmosfera. Nas condições mais favoráveis (o sol em seu zênite), não excede 1120 W/m²; (em Moscou, na época do solstício de verão - 930 W/m²), e o máximo de emissão cai em λ=555 nm(verde-amarelo), que corresponde à melhor sensibilidade dos olhos e apenas um quarto dessa radiação incide na região de radiação de onda longa, incluindo radiação secundária.
No entanto, a natureza da energia radiante solar é bastante diferente da energia radiante emitida por aquecedores infravermelhos usados para aquecimento de ambientes. A energia da radiação solar consiste em ondas eletromagnéticas, cujas propriedades físicas e biológicas diferem significativamente das propriedades das ondas eletromagnéticas emanadas de aquecedores infravermelhos convencionais, em particular, as propriedades bactericidas e terapêuticas (helioterapia) da radiação solar estão completamente ausentes de baixas fontes de radiação de temperatura. E, no entanto, os aquecedores infravermelhos fornecem o mesmo efeito térmico, como o Sol, sendo a mais confortável e econômica de todas as fontes de calor possíveis.
Eminente físico alemão Max Planck, estudando a radiação térmica (radiação infravermelha), descobriu sua natureza atômica. radiação térmica- trata-se de radiação eletromagnética emitida por corpos ou substâncias e que surge devido à sua energia interna, devido ao fato de que os átomos de um corpo ou substância se movem mais rapidamente sob a ação do calor e, no caso de um material sólido, oscilam mais rapidamente comparado ao estado de equilíbrio. Durante esse movimento, os átomos colidem e, quando colidem, são excitados por choque, seguido pela emissão de ondas eletromagnéticas. 
Todos os objetos emitem e absorvem continuamente energia eletromagnética.. Essa radiação é consequência do movimento contínuo de partículas elementares carregadas no interior da substância. Uma das leis básicas da teoria eletromagnética clássica diz que uma partícula carregada movendo-se com aceleração irradia energia. A radiação eletromagnética (ondas eletromagnéticas) é uma perturbação do campo eletromagnético que se propaga no espaço, ou seja, um sinal eletromagnético periódico no espaço que varia no tempo e consiste em campos elétricos e magnéticos. Isso é radiação térmica. A radiação térmica contém campos eletromagnéticos de vários comprimentos de onda. Como os átomos se movem a qualquer temperatura, todos os corpos a qualquer temperatura são maiores que a temperatura do zero absoluto. (-273°C) irradiar calor. A energia das ondas eletromagnéticas da radiação térmica, ou seja, a força da radiação, depende da temperatura do corpo, de sua estrutura atômica e molecular, bem como do estado da superfície do corpo. A radiação térmica ocorre em todos os comprimentos de onda - do mais curto ao mais longo, porém, somente aquela radiação térmica que valor prático, que cai na faixa de comprimento de onda: λ = 0,38 - 1000 µm(nas partes visível e infravermelha do espectro eletromagnético). No entanto, nem toda luz possui as características da radiação térmica (por exemplo, luminescência), portanto, apenas a faixa do espectro infravermelho pode ser considerada a faixa principal da radiação térmica. (λ = 0,78 - 1000 µm). Você também pode fazer uma adição: uma seção com um comprimento de onda λ = 100 – 1000 µm, do ponto de vista do aquecimento - não é interessante.
Assim, a radiação térmica é uma das formas de radiação eletromagnética que ocorre devido à energia interna do corpo e possui um espectro contínuo, ou seja, faz parte da radiação eletromagnética, cuja energia, ao ser absorvida, causa um efeito térmico. efeito. A radiação térmica é inerente a todos os corpos.
Todos os corpos que têm uma temperatura superior ao zero absoluto (-273°C), mesmo que não brilhem com luz visível, são uma fonte de raios infravermelhos e emitem um espectro infravermelho contínuo. Isso significa que na radiação existem ondas com todas as frequências sem exceção, e é completamente sem sentido falar sobre radiação em qualquer onda em particular.
Até o momento, não existe uma classificação única na divisão da radiação infravermelha em seções constituintes (regiões). Na literatura técnica alvo, existem mais de uma dúzia de esquemas para dividir a região do infravermelho em seções componentes, e todos diferem uns dos outros. Como todos os tipos de radiação eletromagnética térmica são da mesma natureza, portanto, a classificação da radiação por comprimento de onda, dependendo do efeito que produzem, é apenas condicional e é determinada principalmente por diferenças na técnica de detecção (tipo de fonte de radiação, tipo de dispositivo de medição, sua sensibilidade, etc.) e na técnica de medição de radiação. Matematicamente, usando fórmulas (Planck, Wien, Lambert, etc.), também é impossível determinar os limites exatos das regiões. Para determinar o comprimento de onda (máximo de radiação), existem dois fórmulas diferentes(em temperatura e em frequência), dando resultados diferentes, com uma diferença de cerca de 1,8
vezes (é a chamada lei do deslocamento de Wien) e mais todos os cálculos são feitos para um CORPO ABSOLUTAMENTE NEGRO (objeto idealizado), que na realidade não existe. Corpos reais encontrados na natureza não obedecem a essas leis e se desviam delas em um grau ou outro. As informações foram obtidas pela ESSO Company da literatura técnica de cientistas russos e estrangeiros" data-lightbox="image26" href="images/26.jpg" title="(!LANG: Expandir radiação infravermelha">!} 
A radiação de corpos reais depende de uma série de características específicas do corpo (condição da superfície, microestrutura, espessura da camada, etc.). Este é também o motivo da indicação em diferentes fontes de valores completamente diferentes dos limites das regiões de radiação. Tudo isso sugere que o uso da temperatura para descrever a radiação eletromagnética deve ser feito com muito cuidado e dentro de uma ordem de grandeza. Mais uma vez ressalto, a divisão é muito condicional!!!
Vamos dar exemplos da divisão condicional da região do infravermelho (λ = 0,78 - 1000 µm) em seções separadas (as informações são retiradas apenas da literatura técnica de cientistas russos e estrangeiros). A figura abaixo mostra o quão diversa é essa divisão, então você não deve se apegar a nenhuma delas. Você só precisa saber que o espectro da radiação infravermelha pode ser dividido condicionalmente em várias seções, de 2 a 5. A região que está mais próxima no espectro visível é normalmente chamada: próximo, próximo, onda curta, etc. A região que está mais próxima da radiação de microondas é longe, longe, onda longa, etc. Então: área próxima(Infravermelho próximo, NIR), região de ondas curtas(Infravermelho de comprimento de onda curto, SWIR), região de onda média(infravermelho de comprimento de onda médio, MWIR), Região de ondas longas(Infravermelho de comprimento de onda longo, LWIR), região distante(Infravermelho distante, FIR).
raios infravermelhos- esta é a radiação eletromagnética, que tem a mesma natureza da luz visível, portanto, está sujeita às leis da ótica. Portanto, para melhor imaginar o processo de radiação térmica, deve-se fazer uma analogia com a radiação luminosa, que todos conhecemos e podemos observar. No entanto, não devemos esquecer que as propriedades ópticas das substâncias (absorção, reflexão, transparência, refração, etc.) na região do infravermelho do espectro diferem significativamente das propriedades ópticas na parte visível do espectro. característica radiação infravermelha é que, ao contrário de outros tipos básicos de transferência de calor, não há necessidade de um intermediário de transferência. O ar, e especialmente o vácuo, é considerado transparente à radiação infravermelha, embora isso não seja inteiramente verdade com o ar. Quando a radiação infravermelha passa pela atmosfera (ar), observa-se alguma atenuação da radiação térmica. Isso se deve ao fato de que seca ar fresco praticamente transparente aos raios de calor, no entanto, na presença de umidade na forma de vapor, as moléculas de água (H2O), dióxido de carbono (CO2), ozônio (Cerca de 3) e outras partículas em suspensão sólidas ou líquidas que refletem e absorvem os raios infravermelhos, torna-se um meio não completamente transparente e, como resultado, o fluxo de radiação infravermelha é espalhado ao longo direções diferentes e enfraquece. Normalmente, a dispersão na região do infravermelho do espectro é menor do que no visível. No entanto, quando as perdas causadas por espalhamento na região do visível do espectro são grandes, elas também são significativas na região do infravermelho. A intensidade da radiação espalhada varia inversamente com a quarta potência do comprimento de onda. É significativo apenas na região infravermelha de comprimento de onda curto e diminui rapidamente na parte de comprimento de onda mais longo do espectro.
Moléculas de nitrogênio e oxigênio no ar não absorvem a radiação infravermelha, mas a enfraquecem apenas como resultado da dispersão. Partículas de poeira suspensas também levam à dispersão da radiação infravermelha, e a quantidade de dispersão depende da proporção do tamanho da partícula e do comprimento de onda da radiação infravermelha, quanto maiores as partículas, maior a dispersão.
vapor de água, dióxido de carbono, ozônio e outras impurezas presentes na atmosfera absorvem seletivamente a radiação infravermelha. Por exemplo, o vapor de água absorve a radiação infravermelha muito fortemente em toda a região infravermelha do espectro, e o dióxido de carbono absorve a radiação infravermelha na região do infravermelho médio.
Quanto aos líquidos, eles podem ser transparentes ou opacos à radiação infravermelha. Por exemplo, uma camada de água com alguns centímetros de espessura é transparente à radiação visível e opaca à radiação infravermelha com comprimento de onda de mais de 1 mícron.
Sólidos(corpo), por sua vez, na maioria dos casos não transparente à radiação de calor, mas há exceções. Por exemplo, as pastilhas de silício, que são opacas na região do visível, são transparentes na região do infravermelho, e o quartzo, ao contrário, é transparente à radiação luminosa, mas opaco aos raios térmicos com comprimento de onda superior a 4 mícrons. É por esta razão que os vidros de quartzo não são usados em aquecedores infravermelhos. O vidro comum, ao contrário do vidro de quartzo, é parcialmente transparente aos raios infravermelhos, também pode absorver uma parte significativa da radiação infravermelha em certas faixas espectrais, mas não transmite radiação ultravioleta. O sal-gema também é transparente à radiação térmica. Os metais, em sua maioria, têm uma refletividade para a radiação infravermelha muito maior do que para a luz visível, que aumenta com o aumento do comprimento de onda da radiação infravermelha. Por exemplo, a refletância de alumínio, ouro, prata e cobre em um comprimento de onda de cerca de 10 µm atinge 98% , que é muito maior do que para o espectro visível, essa propriedade é amplamente utilizada no projeto de aquecedores infravermelhos.
Basta citar aqui como exemplo as esquadrias envidraçadas das estufas: o vidro praticamente transmite a maior parte da radiação solar e, por outro lado, a terra aquecida emite ondas de grande comprimento de onda (da ordem 10 µm), em relação ao qual o vidro se comporta como um corpo opaco. Graças a isso, a temperatura no interior das estufas é mantida por muito tempo, muito mais alta do que a temperatura do ar externo, mesmo após a cessação da radiação solar.
A transferência de calor radiante desempenha um papel importante na vida humana. Uma pessoa dá ao ambiente o calor gerado durante processo fisiológico, principalmente por transferência de calor radiante e convecção. Com o aquecimento radiante (infravermelho), o componente radiante da troca de calor do corpo humano é reduzido devido à maior temperatura que ocorre tanto na superfície do aquecedor quanto na superfície de algumas estruturas internas de fechamento, portanto, proporcionando o mesmo sensação de calor, as perdas de calor por convecção podem ser maiores. a temperatura ambiente pode ser mais baixa. Assim, a transferência de calor radiante desempenha um papel decisivo na formação da sensação de conforto térmico nos seres humanos.
Quando uma pessoa está na zona de ação de um aquecedor infravermelho, os raios infravermelhos penetram no corpo humano através da pele, enquanto diferentes camadas da pele refletem e absorvem esses raios de maneiras diferentes.
Infravermelho radiação de ondas longas penetração de raios é muito menor em comparação com radiação de ondas curtas. A capacidade de absorção da umidade contida nos tecidos da pele é muito alta, e a pele absorve mais de 90% da radiação que atinge a superfície do corpo. Os receptores nervosos que sentem o calor estão localizados na camada mais externa da pele. Os raios infravermelhos absorvidos excitam esses receptores, o que causa uma sensação de calor em uma pessoa.
Os raios infravermelhos têm efeitos locais e gerais. radiação infravermelha de ondas curtas, ao contrário da radiação infravermelha de onda longa, pode causar vermelhidão da pele no local da irradiação, que se espalha reflexivamente 2-3 cm ao redor da área irradiada. A razão para isso é que os vasos capilares se expandem, a circulação sanguínea aumenta. Logo, uma bolha pode aparecer no local da radiação, que depois se transforma em uma crosta. O mesmo quando atingido infravermelho de ondas curtas raios nos órgãos da visão podem causar catarata.
Listadas acima, as possíveis consequências da exposição aquecedor infravermelho de ondas curtas, não deve ser confundido com o impacto aquecedor infravermelho de ondas longas. Como já mencionado, os raios infravermelhos de ondas longas são absorvidos no topo da camada da pele e causam apenas um simples efeito térmico.
O uso de aquecimento radiante não deve colocar em risco uma pessoa e criar um microclima desconfortável na sala.
Com o aquecimento radiante, você pode fornecer condições confortáveis a uma temperatura mais baixa. Ao usar o aquecimento radiante, o ar na sala é mais limpo, porque menos velocidade correntes de ar reduzindo assim a poluição por poeira. Além disso, com esse aquecimento, não ocorre a decomposição do pó, pois a temperatura da placa radiante do aquecedor de ondas longas nunca atinge a temperatura necessária para a decomposição do pó.
Quanto mais frio o emissor de calor, mais inofensivo ele é para o corpo humano, mais tempo uma pessoa pode ficar na área de cobertura do aquecedor.
A permanência prolongada de uma pessoa perto de uma fonte de calor de ALTA TEMPERATURA (mais de 300°C) é prejudicial à saúde humana.
Influência da radiação infravermelha na saúde humana.
O corpo humano, à medida que irradia raios infravermelhos, e os absorve. Os raios infravermelhos penetram no corpo humano através da pele, enquanto diferentes camadas da pele refletem e absorvem esses raios de maneiras diferentes. A radiação de onda longa penetra no corpo humano muito menos em comparação com radiação de ondas curtas. A umidade nos tecidos da pele absorve mais de 90% da radiação que atinge a superfície do corpo. Os receptores nervosos que sentem o calor estão localizados na camada mais externa da pele. Os raios infravermelhos absorvidos excitam esses receptores, o que causa uma sensação de calor em uma pessoa. A radiação infravermelha de ondas curtas penetra no corpo mais profundamente, causando seu aquecimento máximo. Como resultado desse impacto, a energia potencial das células do corpo aumenta e a água não ligada as deixa, a atividade de estruturas celulares específicas aumenta, o nível de imunoglobulinas aumenta, a atividade de enzimas e estrogênios aumenta e outros fatores bioquímicos ocorrem reações. Isso se aplica a todos os tipos de células do corpo e sangue. No entanto a exposição prolongada à radiação infravermelha de ondas curtas no corpo humano é indesejável.É nesta propriedade que efeito de tratamento térmico, que é amplamente utilizado em salas de fisioterapia de nossas clínicas e clínicas estrangeiras e aviso, a duração dos procedimentos é limitada. No entanto, os dados restrições não se aplicam a aquecedores infravermelhos de ondas longas. Característica importante radiação infra-vermelhaé o comprimento de onda (frequência) da radiação. A pesquisa moderna no campo da biotecnologia mostrou que é radiação infravermelha distanteé de excepcional importância no desenvolvimento de todas as formas de vida na Terra. Por esta razão, também é chamado de raios biogenéticos ou raios da vida. Nosso próprio corpo irradia ondas infravermelhas longas, mas também precisa de reabastecimento constante calor de ondas longas. Se essa radiação começar a diminuir ou não houver fornecimento constante ao corpo humano, o corpo será atacado por várias doenças, a pessoa envelhecerá rapidamente no contexto de uma deterioração geral do bem-estar. mais longe radiação infra-vermelha normaliza o processo metabólico e elimina a causa da doença, e não apenas seus sintomas.
Com esse aquecimento, a cabeça não sofrerá com o entupimento causado pelo ar superaquecido sob o teto, como durante o trabalho aquecimento convectivo, - quando você deseja constantemente abrir a janela e deixar entrar ar fresco (enquanto libera ar aquecido).
Quando exposto à radiação infravermelha com uma intensidade de 70-100 W / m2, a atividade dos processos bioquímicos no corpo aumenta, o que leva a uma melhora no estado geral de uma pessoa. No entanto, existem regras e elas devem ser seguidas. Existem normas para o aquecimento seguro de instalações domésticas e industriais, para a duração de procedimentos médicos e cosméticos, para trabalhar em lojas HOT, etc. Não se esqueça disso. No uso correto aquecedores infravermelhos - não há TOTALMENTE nenhum impacto negativo no corpo.
,Onde 
- brilho espectral da radiação na temperatura T, 
- comprimento de onda em mícrons, С1 e С2 - coeficientes constantes: С1=1,19* 
W*µm 
*cm 
*cf 
,
µm*graus. Comprimento de onda máximo (lei de Wien): 
onde T é a temperatura corporal absoluta.
1- fotocátodo
