A radiação infravermelha é uma forma natural de radiação. Cada pessoa está 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.
O que é isso
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 comprimento de onda de 1 -2mm). Esta é uma área bastante grande do espectro, por isso é subdividida em três áreas:
- perto (0,74 - 2,5 µm);
- médio (2,5 - 50 mícrons);
- longe (50-2000 mícrons).
Histórico de descobertas
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 óptica 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 comprovado experimentalmente. Assim, a conclusão foi feita sobre sua natureza eletromagnética comum.
Quase tudo na natureza é capaz de emitir comprimentos de onda correspondentes ao espectro infravermelho, o que significa que é uma fonte de radiação infravermelha. 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 espectros de linha IR. Eles podem entrar em um estado excitado sob a influência de vários fatores, por exemplo, descargas elétricas ou quando aquecidos. Assim, no espectro de radiação 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.
Ondas IR na vida cotidiana, ciência e indústria
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 organismos - humanos e seus animais de estimação.
Os raios infravermelhos também são amplamente utilizados na transmissão de dados e no controle remoto. Muitos telefones celulares possuem portas infravermelhas para troca de arquivos entre eles. E todos os controles remotos de condicionadores de ar, centros de música, TVs, alguns brinquedos infantis controlados também usam raios eletromagnéticos na faixa do infravermelho.
O uso de raios infravermelhos no exército e astronáutica
Os raios infravermelhos mais importantes são para as indústrias aeroespacial e militar. Com base em fotocátodos sensíveis à radiação infravermelha (até 1,3 mícrons), são criados dispositivos de visão noturna (vários binóculos, miras, etc.). Eles permitem, ao mesmo tempo 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. Com base no mesmo princípiodetecção de partes aquecidas de navios, aeronaves, tanques usando localizadores de direção de calor.
Os localizadores e telêmetros infravermelhos podem detectar vários objetos na escuridão completa e medir a distância até eles. Dispositivos especiais - geradores quânticos ópticos que emitem na região do infravermelho, são usados para comunicações espaciais e terrestres de longo alcance.
Radiação infravermelha na ciência
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, na análise qualitativa e quantitativa de misturas de várias substâncias.
Devido às diferenças nos coeficientes de espalhamento, transmissão e reflexão dos corpos nos raios visível e IR, as fotografias tiradas em condições diferentes são um pouco diferentes. Imagens infravermelhas geralmente mostram mais detalhes. Tais imagens são amplamente utilizadas em astronomia.
Estudando o efeito dos raios infravermelhos no corpo
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 (éé de cerca de 50 ° C), e o aquecimento dos órgãos internos ocorre muito mais profundo.
Durante esse aquecimento, a circulação sanguínea aumenta, os vasos do sistema respiratório, tecido subcutâneo e 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.
Proteção IR
Existe uma pequena lista de atividades destinadas a reduzir o risco de exposição à radiação infravermelha no corpo humano:
- Reduzindo a intensidade da radiação. É conseguido através da seleção de equipamentos tecnológicos adequados, da substituição atempada de equipamentos obsoletos, bem como do seu layout racional.
- Remoção de trabalhadores da fonte de radiação. Se a linha de produção permitir, o controle remoto da linha de produção deve ser preferido.
- Instalação de telas de proteção na fonte ou local de trabalho. Essas cercas podem ser dispostas de duas maneiras para reduzir o efeito da radiação infravermelha no corpo humano. No primeiro caso, devem refletir ondas eletromagnéticas e, no segundo caso, devem retardá-las e converter a energia da radiação em energia térmica, seguida de sua remoção. Como as telas de proteção não devem privar os especialistas da oportunidade de monitorar os processos que ocorrem na produção, elas podem ser transparentes ou translúcidas. Para isso, silicato ouvidro de quartzo, assim como malhas e correntes metálicas.
- Isolamento térmico ou resfriamento de superfícies quentes. O principal objetivo do isolamento térmico é reduzir o risco de queimaduras aos trabalhadores.
- Equipamentos de proteção individual (macacões diversos, óculos com filtros de luz embutidos, escudos).
- Medidas preventivas. Se no decorrer das ações acima o nível de exposição à radiação infravermelha no corpo permanecer alto o suficiente, um modo apropriado de trabalho e descanso deve ser selecionado.
Benefícios para o corpo humano
A radiação infravermelha que afeta o corpo humano leva a uma melhor 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.
Percebeu-se que a cirurgia realizada sob a influência da radiação infravermelha apresenta uma série de vantagens:
- dor após a cirurgia é um pouco mais fácil de suportar;
- regeneração celular mais rápida;
- O efeito da radiação infravermelha em uma pessoa evita o resfriamento dos órgãos internos em caso de cirurgia em cavidades abertas, o que reduz o risco de choque.
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 infravermelha 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.
Dano aos humanos
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. Quando se trata de procedimentos médicos, é raro, mas ainda assim, insolação, astenia e exacerbação da dor ocorrem com tratamento inadequado.
Um dos problemas modernos são as queimaduras nos olhos. 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 laser e soldadores que negligenciam equipamentos de proteção individual.
Raios IR na medicina
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, um pré-requisito éuso de equipamentos de proteção. Para manter a saúde dos olhos, são usadas almofadas especiais de papelão ou óculos.
Após o primeiro procedimento, uma vermelhidão com bordas indistintas aparece na superfície da pele, passando após cerca de uma hora.
A ação dos emissores IR
Com a disponibilidade de muitos dispositivos médicos, as pessoas os compram para uso pessoal. 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 inanição, intoxicação por tetracloreto de carbono, uso de imunossupressores. Isso leva à restauração dos indicadores normais da ligação celular da imunidade. |
| 16,25 mícrons | 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 dos hormônios prostaglandinas, levando a um efeito imunomodulador. |
| 22,5 µm | Resulta na tradução de muitoscompostos insolúveis, como coágulos sanguíneos e placas ateroscleróticas, em 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.
