41 ответов в этой теме

[Pris3]

В табличке есть переход с длина волн на Т нагретых излучаемых объектов в Кельвинах.

в твоей картинке почему-то ограничено 10 мкм, получается, что от 5,6 до 10 мкм температура от  692 до 0 практически..?

Ерунда какая-то))

[ZYBY]

На рисунке указана длинна волны в нм, а в тексте мкм.
Если перейти от нанометров в мкм, то получится описываемый диапазон.
А температура распределена по всему спектру. И не ноль
290-273=17 градусов. Это нижняя граница на рисунке.

Сообщение изменено: ZYBY (23 Ноябрь 2018 - 14:54 )

[Pris3]

На рисунке указана длинна волны в нм, а в тексте мкм.
Если перейти от нанометров в мкм, то получится описываемый диапазон.
А темеература распределена по всему спектру. И не ноль
290-273=17 градусов. Это нижняя граница не рисунке.

Дык я и перешел с нано в микро умножив на 1000, и того получается от 0,7 до 10 рассматриваемый диапазон.

А у нас рассматривается от 5 - 15 мкм.

 

не ноль

Я и не писал ноль, у тебя там не видна последняя цифра из-за надписи форумбани, поэтому ограничился сравнением.  

[KDV]

а париться если болеешь ( не с похмелья естественно) можно? А с температурой 37,5 или 38? Подскажите пожалуйста.

[ZYBY]

Однозначно сказать нельзя. Это можно проверить опытным путем. Знать поведение своего организма.
Все зависит от диагноза, если ОРЗ, то можно, а дотустим, если по другой причине температура (не простуда), то нужно знать.

[GDV]

     Спасибо. То есть наиболее глубоко к суставу проникнет излучение от нагретой почти до красного свечения поверхности.

[Vian]

А у нас рассматривается от 5 - 15 мкм.

всетаки следует рассматривать "терапевтическое окно" 0,7-3мкм, что и графиками всеми более-менее подтверждается (в одном графике от 0,3 до ,где-то, 0,9)

Кельвины там есть, да не те- это кельвины цветовой температуры... Оттого переводи-не переводи вразумительного перехода не получить (там, если не ошибаюсь, голубое свечение 9000, а зеленое 4500-6000°К - запредельные температуры) Единственные упоминания в районе 40,3°..40,5°С с привязкой к малым микрометрам 0,х - можно трактовать косвенно окно терапевтическое на диапазон от 40°С до .....
Надо б физику поднять для пересчета, т.к. цветовая шкала в нашем случае большую погрешность по моему дает если не иметь точной шкалы соответствия для данной ик-зоны)

[палеха]

Я поддерживаю Ваню. ИКИ проникает глубинно в наше тело. Точка.

Фиг вам. Если это было так, то физиотерапевты прогревали руки-ноги и т.п. ИК-излучателями, а не УВЧ. Сейчас используется прогрев и ИК-лазерами, но у них мощность в луче на порядки больше, чем у обычных тепловых излучателей.

Поэтому глубинное прогревание тушки ИК-излучением в парилке это "макароны на уши". 

[GDV]

В Интернете распространяется много недостоверной (а порой и откровенно лживой) информации по вопросу проникновения инфракрасного излучения в тело человека.

 

     Сергей Валентинович, предлагаю критически взглянуть на рисунок кожи, процитированный из "Биофизических основ физиотерапии" и оценить приведенные толщины. Это ведь - не значения в миллиметрах, как ошибочно заявлено авторами в пояснениях к рисунку. Авторы потеряли десятичную точку, и ошибка по глубине составляет ровно десять раз.

     Про картинку о поглощении из рекомендаций ВОЗ. Глубины не приведены, но можно исходить из толщины кожи порядка 5 мм.

     Про два рисунка с "окнами прозрачности". Прошу обратить внимание, что конкретный пример приведен для ткани стенки аорты и тоже не содержит глубин.

[Vian]

"макароны на уши" действуют быстро и эффективно, лучше специальных кремов

Это как минимум я и Маслов фиксируем на собственных "шкурах"

Про нестыковки в разных графиках я отмечал еще при первой их публикации Виктором на прежних банях.. там, правда, окна прозрачности в публикациях цитируемых каждый автор подгонял под себя

[Маслов Виктор]

Надо б физику поднять для пересчета, т.к. цветовая шкала в нашем случае большую погрешность по моему дает если не иметь точной шкалы соответствия для данной ик-зоны)

Да у физиков есть очень простая формула, Закон смещения Вина называется:

 

Длина волны (мкм) = 2900 / Температура (К).

 

Если Т (тела человека) = 36+273 = 309К;  Тогда Длина волны в максимуме спектральной плотности = 2900 / 309 = 9,4 мкм.

 

Если Т потолка в парной = 70*С, то длина волны ... = 8,5 мкм.

Если Т раскаленной трубы = 400*С, то длина волны в максимуме ... = 4,3 мкм.

 

Лучше всего в тело человека проникает оптическое Эл.Эм излучение красного цвета. Ладонь руки в красном свете частично прозрачна.

 

В ИК диапазоне наиболее глубоко проникает излучение, как указано в графическом рисунке от Полковника, на длине волны 0,93 мкм. Видимо именно с этим связано, что это излучение является наиболее вредным (повреждающим) для организма человека, поскольку кванты такого эл.эм излучения обладают достаточно высокой энергией, приводящей к повреждению белковых структур внутри организма.

 

Совсем безвредно, и даже наоборот очень полезно для организма, а также просто необходимо живому организму для его нормальной жизнедеятельности, это излучение с температурой излучателей в диапазоне от 20*С до 60*С, то есть в диапазоне от 7,5 до 10 мкм.

 

При воздействии такого ИК излучения на организм человека (и не только человека, но и любого теплокровного, а также и на растения) в живом организме рефлекторно ускоряются биохимические реакции, увеличиваются обменные процессы, и т.п.

Что, естественно, приводит к дополнительным внутренним тепловыделениям (почти как при физической нагрузке). То есть человек, окруженный со всех сторон источниками ИК излучения, с температурой равной или чуть выше чем Т его кожного покрова, не может рассеивать это внутреннее эндогенное тепло посредством излучения. И поэтому он плавно саморазогревается, до той поры, пока не поднимется внутренняя Т и тело не начнет интенсивно потеть. 

Поэтому, именно такое ИК приводит к глубокому внутреннему прогреву, при прохладной коже за счет испарения пота, несмотря на то, что вся энергия этого излучения поглощается верхними слоями кожи. Собственно только в этих слоях кожи и находятся термочувствительные рецепторы. А в глубине организма их практически нет. Тепло мы ощущаем только кожей.

 

Медики называют такое явление "Феномен радиационного теплообмена тела человека".

(по этим ключевым словам можно найти инфу в инете.)

То есть, ИК излучение с длиной волны 9,3-9,4 мкм (на которой максимально излучает человек, а также и наша планета Земля излучает максимум тепловой энергии в космическое пространство),  максимально поглощается кожей человека. То есть это значит, что на этой длине волны совсем нет отражения ИК излучения от тела человека. Это явление медики еще называют биорезонансным поглощением.

Возможно это явление как-то связано со структурой воды в организме при температуре 36*С, может еще с чем то. 

Кстати, в молодости, когда я замерз до потери сознания и почти окалел в горах Тянь-Шаня, меня  отогревали, раздев до трусов и положив в теплый овечий спальник вместе с девушкой. И тем самым спасли мне жизнь и здоровье. 

 

А вообще о пользе и вреде ИК излучений разных частот, о допустимых дозах облученности тела в зависимости от спектрального состава я уже много инфы выкладывал на ФорумХаусе в теме про Жесткое ИК излучение от печи. Может стоит и сюда все это выложить. 

[GDV]

В ИК диапазоне наиболее глубоко проникает излучение, как указано в графическом рисунке от Полковника, на длине волны 0,93 мкм. Видимо именно с этим связано, что это излучение является наиболее вредным (повреждающим) для организма человека, поскольку кванты такого эл.эм излучения обладают достаточно высокой энергией, приводящей к повреждению белковых структур внутри организма.

 

     Виктор Валентинович, энергия фотонов ИК-диапазона меньше энергии фотонов видимого света, которые не больно-то и разрушают белковые структуры. В организме это влияние можно обнаружить явно лишь в клетках сетчатки.

     А вот начиная с дальнего ультрафиолета и выше, к рентгеновскому и гамма-диапазонам - да, энергия фотона (квантом их тоже называют) достаточна для разрушения молекул и даже атомов.

     Про отсутствие отражения телом на длине волны, соответствующей собственной температуре я бы не соглашался. Скорее, лучше говорить о тепловом равновесии черного тела, когда падающая мощность равна излученной. Для любой длины волны существует коэффициент отражения и соответствующий коэффициент поглощения. 

[Маслов Виктор]

Я ожидал этот вопрос про то, что энергия фотона видимого света больше, чем у кванта ИК излучения. 

Здесь все верно.

Я сам раньше задумывался над таким вопросом - почему ИК излучением от темных углей я могу пожарить шашлык, а видимым светом - нет?

 

Здесь все дело в мощности ЭМ излучения, то есть в количестве фотонов на единицу площади, это во-первых. Даже при температуре поверхности Солнца, основная мощность от Солнца приходится на ИК диапазон.

 

А во-вторых еще нужно учитывать, что фотоны видимого света имеют такую энергию, которой достаточно для возбуждения электронов в атомах. Вспомним фотохимические реакции под действием света.

 

С другой стороны - энергии квантов ИК излучения не хватает для возбуждения атомов. Поэтому поглощение энергии ИК квантов происходит на уровне молекул, колебательно-вращательным движением последних. А это и есть мера внутренней энергии - то есть температура. Поэтому ИК излучение еще называют Тепловым излучением.

 

Денис, про отражение биорезонансного ИК телом человека - ты верно пишешь, что в РАВНОВЕСНОМ режиме Падающая мощность равна Излученной.

Также в этом режиме, причем отмечу что при любой температуре, неважен сам материал, излучающий и поглощающий. Это очень важно именно для РАВНОВЕСНОГО (идеального) режима.

Но мы то говорим о реальных режимах, когда Т источника выше Т тела. Только тогда мы ощущаем лучистое тепло на своей коже.

[Маслов Виктор]

В предыдущем посте я ошибся, написав, что основная мощность излучения Солнца приходится на ИК диапазон.

Освежил эту инфу - пик спектральной светимости приходится на сине-зеленый диапазон (0,5 мкм).

Пример привел некорректный, нужно было привести другой пример с меньшей температурой излучения.

 

На Солнечном свете с учетом ИК диапазона шашлык, конечно, не пожаришь, а глаза "сжечь" можно.

Сообщение изменено: Маслов Виктор (20 Сентябрь 2018 - 21:24 )

[А.З.]

Может стоит и сюда все это выложить. 

Разумеется! Ждем! 

[палеха]

С другой стороны - энергии квантов ИК излучения не хватает для возбуждения атомов. Поэтому поглощение энергии ИК квантов происходит на уровне молекул, колебательно-вращательным движением последних. А это и есть мера внутренней энергии - то есть температура.

 Внутренняя энергия складывается из энергии поступательного, вращательного и колебательного движения частиц, энергии межмолекулярного и внутримолекулярного, внутриатомного и внутриядерного взаимодействий и др.

Т.е. тепловая энергия (энергия движения молекул и атомов) это малая доля от Внутренней энергии.

А во-вторых еще нужно учитывать, что фотоны видимого света имеют такую энергию, которой достаточно для возбуждения электронов в атомах. Вспомним фотохимические реакции под действием света.

Энергия фотонов видимого света слишком велика, чтоб возбудить колебания молекул (энергия этих колебаний квантуется).

[А.З.]

Внутренняя энергия складывается из энергии поступательного, вращательного и колебательного движения частиц, энергии межмолекулярного и внутримолекулярного, внутриатомного и внутриядерного взаимодействий и др. Т.е. тепловая энергия (энергия движения молекул и атомов) это малая доля от Внутренней энергии.

Я правильно понимаю, что перечисленные тобой виды движений есть то, что называют кинетической энергией молекул? И эта энергия не всегда напрямую связана с температурой? Я почему спрашиваю. Молекулы воды при испарении получают дозу энергии. Если эти молекулы вместе, то их суммарная энергия выражается через температуру. А если мы имеем сильный разлет молекул, то энергию они несут, но через температуру это выражено слабее.

[Маслов Виктор]

Разумеется! Ждем! 

Копирую свои посты с ФХ.

 

Инфракрасное излучение НЕ ВСЕГДА ПОЛЕЗНО, а чаще даже и очень ВРЕДНО!

В статье д. м. н. Л. А. Гвозденко «Обоснование допустимых нормативов облученности инфракрасным излучением в зависимости от его спектрального состава»[ISSN 0016-9919. Институт медицины труда АМН Украины, г. Киев / Медицина труда и промышленная экология. — № 12. — 1999.] описывается работа по изучению влияния инфракрасного излучения на здоровье человека, которая практически проводилась на группе добровольцев, и приводятся ссылки на научные диссертации и на другие серьезные научные работы в этой области.
……

1. ИК-излучение имеет специфические особенности формирования реакции организма, которые в значительной степени связаны с особенностями физической природы фактора.

2. Анализ температурных характеристик и спектрального состава излучения позволяет выделить несколько групп ИК-излучения:

❏ группу источников с температурой 35-300 °С и максимальной энергией в диапазоне 5,8-9 мкм (темное свечение) группа 1а ;

❏ группу источников с температурой 300-700 °С и максимумом энергии в диапазоне 3,5-5 мкм (темное — красное свечение) группа 1б ;

❏ группу источников с температурой 700-1000 °С и максимумом энергии в диапазоне 2,3-3,5 мкм (красное свечение) группа 1в ;

❏ группу источников с температурой 1000-1500 °С и максимумом энергии в диапазоне 0,76-2,5 мкм (белое свечение) группа 1г .

3. Лабораторные исследования показали, что влияние ИК-излучения на организм определяется интенсивностью потока энергии и его спектральным составом. Эти параметры определяют направленность их реакций на различный уровень облучения.

4. Лабораторные исследования в зависимости от интенсивности и спектра действующего излучения, позволили выделить три типа реакций организма, которые были классифицированы как реакции «адаптационные», «компенсаторные» и «повреждающие»:

❏ Повреждающие реакции ИК-излучения сопровождались снижением антимикробной резистентности организма, активности антиоксидантных систем, нарушением сократительной функции миокарда, сосудистого тонуса.

❏ Распределение частоты регистрации тех или иных реакций зависело от интенсивности и длины волны максимума энергии облучения:

а) λмакс = 1,5 мкм, порог повреждающего действия находится на уровне 50 Вт/м 2;

б) λмакс = 3 мкм и λмакс = 6 мкм, порог повреждающего действия находится на уровне 100 Вт/м2;

в) λмакс = 4,5 мкм, порог повреждающего действия находится на уровне 150 Вт/м 2.

г) λмакс =9,0 мкм, безопасное излучение.

Излучения внешних источников с максимумом энергии в области 3 мкм и 6 мкм интенсивно поглощается в эпидермисе (молекулами белков, холестерином и другими органическими веществами, входящими в состав кожи) и водой организма. Причем, отмечается, что по физико-химическим эффектам влияние таких излучений сопоставимо с влиянием коротковолнового излучения (λ ~ 1,5 мкм).

Наименее активно излучение с максимумом находящимся на длине волны 8,0-9,0 мкм, так как этот участок спектра в наименьшей степени поглощается структурными элементами тканей. В силу небольшой энергии фотоны проникают в ткани на незначительную глубину и поглощаются в основном в поверхностных слоях эпидермиса. Повышение температуры кожи они вызывают, но физико-химические процессы в организме наименее выражены и протекают более благоприятно.

Воздействие инфракрасной энергией с длиной волны 9,6 мкм вызывает явление, называемое «резонансным поглощением», при котором внешняя энергия будет активно поглощаться телом. В результате этого воздействия повышается потенциальная энергия клеток организма, и из них будет уходить несвязанная вода, повышается деятельность специфических клеточных структур, растёт уровень иммуноглобулинов, увеличивается активность ферментов и эстрогенов, происходят и другие благоприятные биохимические реакции.

Это характерно для всех типов клеток организма и крови. Еще в начале XIX века немецкий ученый Хэтчер , используя трехгранное зеркало для изучения спектра солнечного света, обнаружил, что инфракрасные лучи с 5,6-15 мкм легко усваиваются человеком. В клетках под действием этих лучей активизируются обменные процессы, они поглощают большее количество кислорода, что способствует их обновлению и оздоровлению организма в целом.

В ряде научных лабораторий США (Dr. Masao Nakamura, О& P Medical Clinik, Dr. Mikkel Aland Infrared Therapy Researches и др.), занимающихся исследованием возможности применения инфракрасных излучателей, получены данные о том, что в результате воздействия на организм инфракрасного излучения может происходить подавление роста раковых клеток, уничтожение некоторых видов вируса гепатита, нейтрализация вредного воздействия электромагнитных полей, излечение дистрофии, повышение количества вырабатываемого инсулина у больных диабетом, нейтрализация последствий радиоактивного облучения, излечение или значительное улучшение состояния при псориазе. Описанный эффект применяется в современной медицине — в так называемой инфракрасной терапии.

Иначе обстоит дело с излучением, имеющим длину волны λ < 1,5-2,5 мкм. (температура поверхности излучателя 300-600°С и выше). Негативное влияние этого излучения обусловлено его глубоким проникающим действием и низким значением интенсивности повреждающего эффекта.

Общий эффект влияния инфракрасного излучения с интенсивностью, превышающей предельно допустимые значения проявляются в следующем:

❏ изменения в сердечно-сосудистой системе (нарушение сократительной функции миокарда, сосудистого тонуса, учащение сердцебиения, повышение систолического и уменьшение диастолического давления);

❏ нарушение иммунной системы (снижение общей резистентности организма, активности антиоксидантных систем);

❏ отклонение в функционировании желудочно-кишечного тракта (снижение моторики желудка);

❏ возникновение заболеваний глаз (коньюктивиты, помутнение и васкуляризация роговицы, депигментация радужки, спазм зрачков, помутнение хрусталика, ожог сетчатки).

Сообщение изменено: Маслов Виктор (21 Сентябрь 2018 - 08:12 )

[ZYBY]

Не стоит забывать, что речь мы ведем об ИКИ в диапазоне парной РБ, а это нагретый массив дерева и кирпича, у некоторых керамики по стенам. При температурах их нагрева до 50-70-100 градусов.
Если не переборщить с нагретой керамикой, то вредных и тем более опасных уровней нет.
Диапазон ИКИ от прогретого дерева и кирпича печи и разделок, является комфортным и полезным для здоровья.
Это не солнце морского юга! Там много вреда может быть при переизбытке облучения.

[Маслов Виктор]

Вот выдержка с сайта http://atm563.phys.m...ml/pageG12.html

"Солнечное излучение 
Взаимодействие солнечного излучения в диапазоне спектра 0,2 – 5,0 мкм с составляющими атмосферы определяется наличием в этой области линий и полос поглощения отдельных атмосферных газов и других компонент атмосферы.
Молекулярное или релеевское рассеяние имеет место, когда размер рассеивающей частицы много меньше длины волны падающего излучения – rм<λ. Кроме того, рассеивающие частицы являются непроводниками и рассеивают независимо друг от друга. В безоблачной атмосфере вклад молекулярного рассеяния в ослабление солнечного излучения составляет 14 %.

Спектр солнечного излучения обычно делят на несколько широких интервалов в зависимости от взаимодействия излучения с атмосферными компонентами. На схеме слева представлен спектральный ход солнечного излучения на верхней границе атмосферы и на уровне моря. Зачерненные участки (ИК диапазон) и разноцветные участки (видимый свет) соответствуют излучению Солнца, достигшего уровня моря в окнах прозрачности атмосферы.

Первый интервал, 0,2-0,4 мкм, где расположены основные полосы поглощения озона (полосы Хартли и Хёггинса), максимум концентрации которого находится на высотах 20-30 км. Взаимодействие излучения с озоном имеет большое значение для энергетики стратосферы и ее циркуляции. Кроме того, в этой области спектра происходит наибольшее рассеяние солнечного излучения в связи с чем потоки, приходящие на земную поверхность, имеют большую рассеянную составляющую.

Вторая область, 0,4-0,7 мкм, так называемая видимая область, которую воспринимает человеческий глаз. На эту область приходиться максимум энергии в спектре излучения Солнца (максимум энергии при λ=0,55 мкм). В этой области расположены полосы поглощения водяного пара и слабые полосы поглощения озона (полосы Шаппюи).

Третья область спектра, близкая инфракрасная область 0,7 - 5,0 мкм содержит полосы поглощения водяного пара и углекислого газа различной силы. На схеме видно, что, например, водяной пар имеет полосы поглощения в интервале 2,5 – 3 мкм, в которой при λ = 2,7 мкм поглощение достигает 100%. В солнечным диапазоне, углекислый газ имеет узкие полосы поглощения при λ = 1,4 – 1,6 мкм и 2 мкм.

В этой области происходит наибольшая трансформация солнечной энергии в тропосфере, обусловленная наличием в тропосфере, водяного пара и других газов.

Длинноволновое излучение 

В длинноволновой области спектра (5 мкм – 50 мкм) в отличие от Солнца, которое представляет собой внешний источник для Земли, атмосфера и земная поверхность являются одновременно источником теплового излучения при своей температуре и поглотителем излучения. Те же атмосферные газы, в зависимости от их спектра поглощения (см. схему), излучают и поглощают тепловые потоки. Водяной пар имеет полосы поглощения в окрестности 7 мкм и 13 мкм и широкую полусу прозрачности в области 8-12 мкм. В длинноволновой области спектра углекислый газ имеет широкую сильную полосу поглощения при λ = 14,7 мкм."

А вот ниже график кривой пропускания солнечного излучения в длинноволновой области, выраженный в процентах к исходной мощности излучения Солнца.

 

Отсюда вывод, что полезное для человека тепловое ИК-излучение Солнца лежит только в области 8-13мкм. Но мощность его совсем не велика.
Тепловое излучение Солнца в окнах прозрачности атмосферы Земли (2,0-2,5мкм; 3,5-4,2мкм; 4,5-5,0мкм) проникает на небольшую глубину под кожу человека и там поглощается, что может приводить к деструкции тканей при длительном воздействии (кумулятивный эффект). Поэтому, пока кожа достаточно не загорела (защитная реакция организма), не рекомендуется долго находиться на солнцепеке. 
Воздействие ультрафиолетового излучения на кожу, превышающее естественную защитную способность кожи к загару, приводит к ожогам разной степени.