Как синий свет влияет на наше здоровье

Примечания и ссылки

  1. Сокровище французского языка .
  2. Оксфордский словарь английского языка .
  3. «  Письмо Исаака Ньютона (…), содержащее его новую теорию о свете и цветах  », Philosophical Transactions ,1671, стр.  3075-3087
  4. «  Оригинальные или первичные цвета, красный , желтый , зеленый , Дуло , и Violet-фиолетовый , вместе с Orange, Indico и неопределенное разнообразие промежуточных градаций  » ( , Стр  3082)
  5. Шарль Франсуа де Систерне дю Фэй , «  Физические наблюдения за смесью некоторых цветов  », Мемуары, представленные Академии наук ,1737 ; для получения дополнительных имен и резюме мнений см. Alexandre Savérien , Универсальный математико-физический словарь , Париж,1750 г. , стр.  229-234 «цвета».
  6. (in) Эван Томпсон , Цветовое зрение: исследование когнитивной науки и философии науки , Routledge ,1995 г. , стр.  8-9.
  7. , стр.  21-30.
  8. Вольтер , Элементы философии Ньютона, доступные каждому , Амстердам,1738 , стр.  117
  9. Луи-Бертран Кастель , L’optique des couleurs: основан на простых наблюдениях и обращен, в частности, к практике живописи, крашения и других колористических искусств , Париж, Бриассон,1740 г., введение и глава 1.
  10. См., Например, Якоб Кристоф Ле Блон , Coloritto: Гармония цвета в живописи; сводится к механической практике и к безопасным и простым правилам: с цветными фигурами, чтобы облегчить понимание не только для художников, но и для всех тех, кто любит рисовать. , Лондон, без названия издателя,1725 г..
  11. Трактат о цветах , 1810 г.
  12. На вид и цвета , 1816 г.
  13. , стр.  635 «Призрак».
  14. Выражение «видимый спектр» засвидетельствовано в 1890 г., Лондонское королевское общество , Каталог научных статей , т.  17 MARC-P (1884-1900),1900 г. , стр.  596.
  15. , стр.  43.
  16. Нил Кэмпбелл и Джейн Рис , Биология , Пирсон,2007 г., 7- е  изд. ( ISBN  978-2-7440-7223-9 ) , стр.  198.
  17. Табличные значения колориметрических функций от 380 до 780 нм с шагом 5 нм: (en) , на сайте cie.co.at (по состоянию на 2 сентября 2017 г. ) .
  18. (in) Д.Х. Слайни, «  Что такое свет? Видимый спектр и за ее пределы  » , глаза , п о  2,февраль 2016, стр.  222–229 ( ISSN   , DOI   ).
  19. (in) WC Ливингстон, Цвет и свет в природе , Кембридж, Великобритания, Cambridge University Press,2001 г..
  20. Экраны не могут отображать монохромные цвета.
  21. Для поля 2 °. Для широкого поля необходимо увеличить минимум до 200  кд / м 2 ( , стр.  84).
  22. , стр.  121-122.
  23. , стр.  406 «Свет».
  24. , стр.  248. Колориметрические функции дают значения, преобразованные в компьютерные коды в лучшем случае для экрана, соответствующего рекомендациям sRGB  ; в яркостях соответствуют относительной яркости спектрального цвета. Число, вписанное в цвет, является доминирующей представленной длиной волны.
  25. Алгоритм расчета цвета можно найти в статье Спектральная световая отдача .
  26. , стр.  72.
Гамма  · Рентген  · Ультрафиолет  · Видимый  · Инфракрасный  · Терагерц  · Микроволновая печь  · Радиоволны

 Высокие частоты Низкие частоты  

 Низкие длины волн Длинные волны  

Ультрафиолетовый   ·   ·
Видимый свет Фиолетовый  · Синий  · Зеленый  · Желтый  · Оранжевый  · Красный
  ·   ·
Инфракрасный Ближний ИК-  диапазон · среднее значение инфракрасного излучения  · Дальний инфракрасный диапазон
  · Диапазон Y  · Лента J  · Диапазон H  · Диапазон K  · Диапазон   ·   · N на заказ  ·
СВЧ Полоса W  · полоса V  · полоса U  · полоса Q  · полоса Ka  · полоса K  · Ku-диапазон  · полоса X  · полоса C  · полоса S  · L-полоса
Радиоволны ELF  · SLF  · ULF  · VLF  · LF  · MF  · HF  · VHF  · UHF  · SHF  · EHF
  ·
Длина волны Низкая частота  · Средняя частота  · Высокая частота / Коротковолновый
Подробнее об электромагнитном спектре
Частота Длина волны кГц 33  км   ГГц 30  см   300  ГГцмм   ТГц 100  мкм   405  ТГц 745  нм   480  ТГц 625  нм   508  ТГц 590  нм   530  ТГц 565  нм   577  ТГц 520  нм   612  ТГц 490  нм   690  ТГц 435  нм   750  ТГц 400  нм   30  пГц 10  нм   30  EHZСен -Пьер и Микелон  
Перевязанный   радиоволны микроволновая печь терагерц инфракрасный красный апельсин желтый зеленый голубой синий фиолетовый ультрафиолетовый Рентгеновские лучи гамма-лучи
проникающая радиация видимый свет ионизирующего излучения
Электромагнитный спектр  : радиоэлектричество  · радиочастотный спектр  · диапазоны VHF-UHF  · спектр микроволнового излучения.
  • Физический портал
  • Цветной портал
  • Портал оптики

Видимый спектр в электромагнитном спектре

Положение видимого в электромагнитном спектре

С точки зрения физики , свет есть электромагнитное излучение . Он занимает очень небольшую часть спектра всех этих излучений; отношение самой длинной видимой длины волны к самой короткой составляет около 2, в то время как крайние значения электромагнитного спектра находятся в соотношении 10 15 .

Эта крошечная область электромагнитного спектра составляет большую часть оптического окна — термин, обозначающий диапазон длин волн, который хорошо пропускает атмосфера Земли . Он совпадает с тем, где солнечное излучение максимально на поверхности Земли . Эта часть солнечного спектра играет важную роль в развитии жизни; более короткие длины волн могут повредить структуру органических молекул, в то время как вода, являющаяся основным компонентом живых существ, поглощает более длинные. Видимый спектр соответствует энергиям фотонов, близких к 2  эВ , среди самых слабых из тех, которые могут вызывать химические реакции. Наиболее энергичная часть простирается до ультрафиолетовых лучей , в то время как наименее энергичная часть простирается до инфракрасных лучей , невидимых, но несущих энергию, превращающуюся в тепло, когда она поглощается.

Альфа излучение

  • излучаются: два протона и два нейтрона
  • проникающая способность: низкая
  • облучение от источника: до 10 см
  • скорость излучения: 20 000 км/с
  • ионизация: 30 000 пар ионов на 1 см пробега
  • биологическое действие радиации: высокое

Альфа (α) излучение возникает при распаде нестабильных изотопов элементов.

Альфа излучение — это излучение тяжелых, положительно заряженных альфа частиц, которыми являются ядра атомов гелия (два нейтрона и два протона). Альфа частицы излучаются при распаде более сложных ядер, например, при распаде атомов урана, радия, тория.

Альфа частицы обладают большой массой и излучаются с относительно невысокой скоростью в среднем 20 тыс. км/с, что примерно в 15 раз меньше скорости света. Поскольку альфа частицы очень тяжелые, то при контакте с веществом, частицы сталкиваются с молекулами этого вещества, начинают с ними взаимодействовать, теряя свою энергию и поэтому проникающая способность данных частиц не велика и их способен задержать даже простой лист бумаги.

Однако альфа частицы несут в себе большую энергию и при взаимодействии с веществом вызывают его значительную ионизацию. А в клетках живого организма, помимо ионизации, альфа излучение разрушает ткани, приводя к различным повреждениям живых клеток.

Из всех видов радиационного излучения, альфа излучение обладает наименьшей проникающей способностью, но последствия облучения живых тканей данным видом радиации наиболее тяжелые и значительные по сравнению с другими видами излучения.

Облучение радиацией в виде альфа излучения может произойти при попадании радиоактивных элементов внутрь организма, например, с воздухом, водой или пищей, а также через порезы или ранения. Попадая в организм, данные радиоактивные элементы разносятся током крови по организму, накапливаются в тканях и органах, оказывая на них мощное энергетическое воздействие. Поскольку некоторые виды радиоактивных изотопов, излучающих альфа радиацию, имеют продолжительный срок жизни, то попадая внутрь организма, они способны вызвать в клетках серьезные изменения и привести к перерождению тканей и мутациям.

Радиоактивные изотопы фактически не выводятся с организма самостоятельно, поэтому попадая внутрь организма, они будут облучать ткани изнутри на протяжении многих лет, пока не приведут к серьезным изменениям. Организм человека не способен нейтрализовать, переработать, усвоить или утилизировать, большинство радиоактивных изотопов, попавших внутрь организма.

Радиометрия и световые измерения

Спектральные зависимости относительной чувствительности человеческого глаза для дневного (красная линия) и ночного (синяя линия) зрения.

К одним из наиболее важных и востребованных наукой и практикой характеристик света, как и любого другого физического объекта, относятся энергетические характеристики. Измерением и изучением такого рода характеристик, выраженных в энергетических фотометрических величинах, занимается раздел фотометрии, называемый «радиометрия оптического излучения». Таким образом, радиометрия изучает свет безотносительно к свойствам человеческого зрения.

С другой стороны, свет играет особую роль в жизни человека, поставляя ему бо́льшую часть необходимой для жизни информации об окружающем мире. Происходит это благодаря наличию у человека органов зрения — глаз. Отсюда вытекает необходимость измерения таких характеристик света, по которым можно было бы судить о его способности возбуждать зрительные ощущения. Упомянутые характеристики выражают в световых фотометрических величинах, а их измерения и исследования составляет предмет занятий другого раздела фотометрии — «световые измерения».

В качестве единиц измерения световых величин используются особые световые единицы, они базируются на единице силы света «кандела», являющейся одной из семи основных единиц Международной системы единиц (СИ).

Световые и энергетические величины связаны друг с другом с помощью |относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения , имеющей смысл относительной спектральной чувствительности среднего человеческого глаза, адаптированного к дневному зрению. Для монохроматического излучения с длиной волны , соотношение, связывающее произвольную световую величину с соответствующей ей энергетической величиной , в СИ записывается в виде:

В общем случае, когда ограничений на распределение энергии излучения по спектру не накладывается, это соотношение приобретает вид:

где — спектральная плотность энергетической величины , определяемая как отношение величины , приходящейся на малый спектральный интервал, заключённый между и , к ширине этого интервала. Связь световой величины, характеризующей излучение, с соответствующей ей энергетической величиной, выражают также, используя понятие световая эффективность излучения.

Световые величины относятся к классу редуцированных фотометрических величин, к которому принадлежат и другие системы фотометрических величин. Однако, только световые величины узаконены в рамках СИ и только для них в СИ определены специальные единицы измерений.

Цвета и спектр

Примерные цвета видимого спектра от 390  нм до 710  нм .

Человеческий глаз различает цвета поле фотопического (день), то есть с яркостью от 3 до 5000  кд / м 2 . Сравнивая эффект монохроматического излучения, дающего такое же восприятие светимости, мы обнаруживаем, что яркость минимальна для излучения с длиной волны, близкой к 555  нм , что соответствует желтовато- зеленому цвету. Это излучение, близкое к максимуму солнечного , соответствует наибольшей зрительной чувствительности.

Каждый «спектральный цвет» соответствует определенной длине волны; однако спектр света, встречающегося в природе, обычно включает в себя все излучения в различных пропорциях. Спектрометрия изучает процессы разложения, наблюдения и измерения излучения в узких полосах частот.

Текущий спектрометр:

Спектрометр видимого спектра (и связанных с длинами волн) стало довольно распространенным инструментом, анализируя свет в диапазонах длин волн от 5 до 10  нм .

Такое устройство, способное выдавать сто различных уровней для каждой из своих сорока полос, может отображать 100 40 различных спектров.

В некоторых областях спектра нормальный человек может различать волны с длинами волн, отличающимися менее чем на 1  нм , и более чем на сотню уровней яркости. Однако для описания цвета не требуется столько данных, сколько может предложить спектроскопия. У людей есть только три типа рецепторов дневного зрения, и для описания воспринимаемого цвета требуется всего три числа. Многие источники света, смешанные с несколькими излучениями с разной длиной волны, называемые метамерами , воспринимаются одинаково. Монохроматические огни не имеют метамеров, за исключением того, что они используют смесь двух близких излучений, чтобы дать возможность воспринимать посредника между ними.

Колориметрии описывает восприятие цвета; но спектрометрия очень полезна, когда дело касается цвета поверхности. Цветная поверхность отражает часть спектра источника света, который ее освещает, поглощая остальную часть. Смена источника света меняет свет, излучаемый поверхностью. Две поверхности могут казаться идентичными под одним источником света, но, поскольку их спектральная отражательная способность различна, больше не могут быть метамерными под другим. Чтобы решить проблемы, которые это может создать, без необходимости экспериментировать со всеми возможными источниками света, необходимо изучить их спектр.

Термин свет иногда используется в расширении для обозначения ультрафиолетового (УФ) излучения , как в выражении «черный свет», или инфракрасного (ИК), хотя это излучение не видно.

Приблизительные длины волн спектральных цветов

Хотя спектр непрерывен и нет четкой границы между одним цветом и другим, в следующей таблице приведены предельные значения основных цветовых полей с названиями и пределами длины волны в вакууме. Указаны французским стандартом AFNOR X080- 10 «Общая методическая классификация цветов».

Частота излучения в герцах получается делением скорости света, приблизительно 3 × 10 8  м / с , на длину волны в метрах . Частота в ТГц получается делением 300000 на длину волны в нанометрах, или 1 × 10 -9  м .

Спектр цветов
Длина волны ( нм ) Хроматическое поле Цвет Комментарий
380–449 Фиолетовый 445 первичный CIE 1931 435,8
449–466 Пурпурно-синий 455 основной sRGB: 464
466–478 Сине-фиолетовый 470 индиго между синим и фиолетовым ( )
478–483 Синий 480
483–490 Цвет морской волны 485
490–510 Зеленый, голубой 500
510–541 Зеленый 525
541–573 Желто-зеленый 555 CIE 1931: 546,1; sRGB первичный: 549.
573–575 Желтый зеленый 574
575–579 Желтый 577
579–584 Желто-оранжевый 582
584–588 Оранжево-желтый 586
588–593 апельсин 590
593–605 Оранжево-красный 600
605–622 Оранжево-красный 615 основной sRGB: 611
622–780 красный 650 первичный CIE 1931: 700

Первичные измерительные приборы цвета CIE (1931) , соответствуют спектральным линиям по ртути , для тех , на 435,8 и 549  нм , а также произвольное значение , что при 700  нм , чья яркость только 0, 004102 от максимума составил около 555  нм . В красной области порог различения длин волн высок, и экспериментаторам не нужно точно определять излучение.

Как свет воспринимается глазом

Свет воспринимается глазами человека в диапазоне 370-790 нм. Ультрафиолетовое излучение наше зрение зафиксировать не может, зато его воздействие испытывает на себе наша кожа, на которую оно оседает в виде загара. Инфракрасное же излучение ощущается человеком как тепло. Разработки последних лет подтвердили преимущество инфракрасных обогревателей перед другими видами.

Сетчатка глаз обладает уникальной способностью улавливать фотоны и передавать эту информацию в мозг для последующей обработки. Это подтвержденный факт, который свидетельствует о том, что человек является гармоничной частью природы.

Основные источники электромагнитного излучения

  • Линии электропередач. На расстоянии 10 метров они создают угрозу для здоровья человека, поэтому их размещают на большой высоте либо закапывают глубоко в землю.
  • Электротранспорт. Сюда входят электрокары, электрички, метро, трамваи и троллейбусы, а также лифты. Самым вредным воздействием обладает метро. Лучше передвигаться пешком или на собственном транспорте.
  • Спутниковая система. К счастью, сильное излучение, сталкиваясь с поверхностью Земли, рассеивается, и до людей долетает только малая часть опасности.
  • Функциональные передатчики: радары и локаторы. Они излучают электромагнитное поле на расстоянии 1 км, поэтому все аэропорты и метеорологические станции размещаются как можно дальше от городов.

Излучение от бытовых электроприборов

Широко распространенными источниками электромагнитного излучения являются бытовые приборы, которые находятся у нас дома.

  • Мобильные телефоны. Излучение от наших смартфонов не превышает установленные нормы, но когда мы звоним кому-то, после набора номера идет соединение базовой станции с телефоном. В этот момент сильно превышается норма, так что подносите телефон к уху не сразу, а через несколько секунд после набора номера.
  • Компьютер. Излучение также не превышает норму, но при длительной работе СанПин рекомендует каждый час делать перерыв на 5-15 минут.
  • Микроволновая печь. Корпус микроволновки создает защиту от излучений, но не на 100%. Находиться рядом с микроволновкой – опасно: излучение проникает под кожу человека на 2 см, запуская патологические процессы. Во время работы СВЧ-печи соблюдайте расстояние в 1-1,5 метра от нее.
  • Телевизор. Современные плазменные телевизоры не представляют большой опасности, а вот старых с кинескопами стоит опасаться и держаться на расстоянии минимум 1,5 м.
  • Фен. Когда фен работает, он создает электромагнитное поле огромной силы. В это время мы сушим голову достаточно долго и держим фен близко к голове. Чтобы снизить опасность, пользуйтесь феном максимум 1 раз в неделю. Суша волосы вечером, вы можете вызвать бессонницу.
  • Электробритва. Вместо нее приобретите обычный станок, а если привыкли – электробритву на аккумуляторе. Это в значительной мере снизит электромагнитную нагрузку на организм.
  • Зарядные устройства создают поле во все стороны на расстоянии 1 м. Во время зарядки вашего гаджета не находитесь близко к нему, а после зарядки отсоедините устройство из розетки, чтобы излучения не было.
  • Электропроводка и розетки. Кабеля, отходящие от электрощитов, представляют особую опасность. Расстояние от кабеля до спального места должно быть минимум 5 метров.
  • Энергосберегающие лампы также излучают электромагнитные волны. Это касается люминесцентных и светодиодных ламп. Установите галогеновую лампу или лампу накаливания: они ничего не излучают и не представляют опасности.

Освещая путь науки: от глубин океана до космической бездны

Известный физик Манне Сигбан из Шведской королевской академии наук в своей речи на церемонии вручения Нобелевской премии сказал: «Открытие явления, ныне известного как эффект Черенкова, представляет собой интересный пример того, как относительно простое физическое наблюдение при правильном подходе может привести к важным открытиям и проложить новые пути для дальнейших исследований».

За все эти годы излучение Вавилова – Черенкова действительно нашло множество применений. Большое развитие получила техника черенковских счетчиков. Эти устройства быстро вошли в арсенал физики высоких энергий – для определения скорости частицы, ее заряда и других характеристик. Еще в начале 1960-х годов в СССР был создан самый большой черенковский счетчик в мире. С его помощью, в частности, исследовалось множественное рождение элементарных частиц «мезонов» в ядерных взаимодействиях при высоких энергиях.


Детектор Super-Kamiokande. Фото: Kamioka Observatory, ICRR, Univ. of Tokyo

В 1996 году в Японии начал работу гигантский черенковский детектор Super-Kamiokande, диаметром примерно 40 метров и вместимостью 50 тыс. тонн воды. Этот гигант позволил сделать важные открытия в физике нейтрино – загадочной, трудноуловимой частицы. Огромный размер счетчика позволяет регистрировать отдельные и не очень частые акты взаимодействия нейтрино с протонами и нейтронами в атомных ядрах элементов, составляющих воду (кислород и водород). «Выдают» себя нейтрино излучением Вавилова – Черенкова, светясь проходя через толщу воды. Это излучение улавливается и детально анализируется. Можно с большой точностью определить тип нейтрино, вызвавшего реакцию, а также энергию и направление импульса. Так в 1987 году Super-Kamiokande зарегистрировал нейтрино, порожденные при вспышке сверхновой в Большом Магеллановом облаке и положил начало нейтринной астрономии.

Позже для лучшей охоты на нейтрино детекторы стали размещать в озерах. К примеру, самый крупный в Северном полушарии глубоководный нейтринный телескоп находится на Байкале. Это Baikal-GVD, строительство которого стартовало в 1990 году. Последняя версия телескопа была запущена совсем недавно. Кстати, в проекте его создания приняла участие Объединенная двигателестроительная корпорация (ОДК) Ростеха.

Baikal-GVD отводится важная роль в формировании мировой нейтринной сети – он присоединился к детектору IceCube, ловящим нейтрино на Южном полюсе, а также к проектам ANTARES и KM3NeT в Средиземном море. Ученые в ожидании новых сенсационных открытий – регистрации реликтовых нейтрино, которые расскажут о первых секундах нашей Вселенной после Большого взрыва и ее дальнейшей эволюции.


Фото: BAIKAL-GVD

Эффект Вавилова – Черенкова находит место и в медицине, в лучевой терапии. Это излучение возникает, когда при радиотерапии заряженные частицы движутся сквозь среду, то есть человеческое тело. Метод, получивший название «черенкоскопии», сделает радиотерапию более точечной. То есть излучение можно будет направлять и дозировать с высокой точностью, добиваясь основной цели – разрушить опухоль, не задев здоровые ткани.

Излучение Вавилова – Черенкова проливает свет на многое, в буквальном смысле, освещая путь к новым научным открытиям, а кому-то просто «освещает» жизнь. Например, рыбам на многокилометровой глубине океана. Дело в том, что в морской воде растворен радиоактивный изотоп кальция, испускающий быстрые электроны, которые и светятся синим. Благодаря этому у всех глубоководных рыб сохранились глаза и зрение, а свечение Вавилова – Черенкова для них – настоящий «луч света в темном царстве».

Вред от ИК-излучения

Еще раз хочется напомнить, что инфракрасные волны могут излучаться в длинном, среднем и коротком спектре. Волны длинного и короткого спектра приносят пользу организма, чего нельзя сказать о коротких. Они не только не несут никакой пользы, более того, при длительном воздействии человек может ощутить вред от них. Человек также является источником инфракрасных волн, которые имеют длину от 2,5 до 20-25 мкм. Если на человека воздействует излучение той же длины, что и волны, излучаемые им, то это не наносит ему вреда.

Вред от ИК-излучения

Совсем иным получается эффект, если мозговая ткань человека подвергается воздействию инфракрасных коротких волн. В этом случае возникает такое явление, как солнечный удар. Проявляется это в ухудшении самочувствия: у человека появляются жалобы на боль, головокружение, учащение пульса и дыхания, потемнение в глазах, а в особо тяжелых случаях может случиться обморок. Если человек будет и дальше подвергаться излучению, то организму просто не хватит сил справляться с ним. В результате возникнет отек тканей и оболочек мозга, начнут проявляться признаки энцефалита и менингита. Все это серьезно ухудшает качество жизни человека.

Особенно негативное влияние инфракрасные короткие волны оказывают на глаза. Если это воздействие продолжается слишком долго, то возникает опасность развития инфракрасной катаракты. Имеется немало подтверждений того, что инфракрасные волны могут вредить и сердечно-сосудистой системе. Особенно это касается персонала горячих цехов, работа которых проходит в помещениях с высокими показателями инфракрасного излучения. В конечном итоге это приводит к развитию заболеваний сердца и органов пищеварения.

Согласно статистике, примерно в 23,6% случаев люди, занятые в металлургической промышленности, становятся инвалидами как раз из-за заболеваний сердца. Одного года работы в горячих цехах достаточно для существенного ослабления иммунной системы. И поэтому уже после этого периода у многих рабочих начинают проявляться симптомы простудных заболеваний.

Восприятие света глазом

Нормированные спектральные зависимости чувствительности колбочек трёх типов. Пунктиром показана светочувствительность палочек.

Видеть окружающий мир мы можем только потому, что существует свет и человек способен его воспринимать. В свою очередь, восприятие человеком электромагнитного излучения видимого диапазона спектра происходит благодаря тому, что в сетчатке глаза человека располагаются рецепторы, способные реагировать на это излучение.

Сетчатка человеческого глаза имеет два типа светочувствительных клеток: палочки и колбочки. Палочки обладают высокой чувствительностью к свету и функционируют в условиях низкой освещённости, отвечая тем самым за ночное зрение. Однако, спектральная зависимость чувствительности у всех палочек одинакова, поэтому палочки не могут обеспечить способность различать цвета. Соответственно, изображение, получаемое с их помощью, бывает только чёрно-белым.

Колбочки имеют относительно низкую чувствительность к воздействию света и обусловливают механизм дневного зрения, действующий только при высоких уровнях освещённости. В то же время, в отличие от палочек, в сетчатке глаза человека имеется не один, а три типа колбочек, отличающихся друг от друга расположением максимумов их спектральных распределений чувствительности. Вследствие этого колбочки поставляют информацию не только об интенсивности света, но и о его спектральном составе. Благодаря такой информации у человека и возникают цветовые ощущения.

Спектральный состав света однозначно определяет его цвет, воспринимаемый человеком. Обратное утверждение, однако, неверно: один и тот же цвет может быть получен различными способами. В случае монохроматического света ситуация упрощается: соответствие между длиной волны света и его цветом становится взаимнооднозначным. Данные о таком соответствии представлены в таблице.

Использование инфракрасной энергии

Инфракрасное излучение не осталось незамеченным для ученых, которые уже после открытия сумели найти ему достойное применение. Можно выделить несколько основных областей, где активно используются инфракрасные волны:

  • Термография. Инфракрасные волны позволяют на расстоянии определять температуру объектов, находящихся на удалении от исследователя. В последние годы тепловидение получило широкое применение в промышленности, а также в военной области. В распоряжении военных имеются специальные камеры, предназначенные для обнаружения инфракрасных волн, которые после поиска источника создают изображение этого излучения. В основу их работы положен тот факт, что каждое нагретое тело излучает инфракрасные волны. С помощью термографических камер можно определить наличие любых предметов, которые расположены рядом без освещения.
  • Слежение. Волны этого типа с успехом используются многими странами для наведения ракет. Эту функцию выполняют электронные системы самостоятельно без участия человека. Для этого в ракетах предусмотрено специальное устройство — тепловые искатели. Какое бы тело ни стояло на пути ракеты, будь то самолет или автомобиль, его всегда можно будет увидеть в инфракрасном спектре, и скорректировать траекторию ракеты.
  • Обогрев. Активное применение инфракрасное излучение получило и в качестве источника тепла для создания благоприятных условий пребывания в помещениях. К тому же имеется подтверждение положительного влияния волн этого типа на здоровье. Это привело к созданию инфракрасных саун, которые оказывают полезный эффект на организм человека. Активное распространение инфракрасные обогреватели получили в медицине, а также в промышленной сфере — их используют для отверждения покрытий, отжига, сварки пластмасс.
  • Метеорология. Для составления точных прогнозов часто приходится определять высоту облаков, их тип, а также температуру поверхности воды и земли. С этой целью были созданы специальные спутники, которые делают инфракрасное изображение. Получаемые с их помощью снимки показывают месторасположение ледяных облаков, которые окрашены в белый цвет, и теплых, имеющих серую окраску. Самые горячие участки земли помечены черным или серым цветом. Получать эти сведения можно даже в темное время суток. Большую ценность эта информация представляет для рыбаков и фермеров.
  • Астрономия. На основе инфракрасного излучения созданы специальные телескопы, позволяющие вести наблюдение за небесными объектами. Подобные приборы позволяют ученым обнаруживать протозвезды до момента начала излучения ими видимого света. Обнаружить в видимом спектре новые планеты крайне сложно из-за того, что звезды заглушают свет, отраженный от планеты. Эту проблему успешно решают инфракрасные телескопы, которые легко обнаруживают прохладные объекты. Незаменимы эти приборы при наблюдении за ядрами галактик, недоступных для контроля из-за пылевых и газовых облаков, скрывающих их от глаз.
  • Искусство. Интересным прибором, который удалось создать благодаря инфракрасным волнам, являются рефлектограммы. Они помогают искусствоведам обнаруживать нижние слои, наброски художника. Подобный способ активно применяется в тех случаях, когда нужно сопоставить чертежи и видимую часть картины для подтверждения оригинала картины, а также определения того, не пострадала ли она от реставрационных работ. Этот прибор приносит неоценимую пользу при изучении старинных письменных документов, позволяя проявиться техническому углероду. Это вещество много веков назад применяли для создания чернил.

Но это лишь часть областей, в которых инфракрасное излучение сегодня активно применяется. Но процесс этот не останавливается, и каждый год появляются все новые приборы, использующие инфракрасные волны.

Польза инфракрасного излучения

Человека давно подозревал о существовании инфракрасного излучения, поэтому еще в древности было известно о лечебных свойствах этой методики. Наши предки активно применяли в борьбе с недугами нагретую глину, песок и прочие вещества, которые никогда не подводили. Впоследствии специалистам удалось узнать, что инфракрасное излучение можно использовать в медицине.

Лечебные свойства

Было время, когда человек думал, что инфракрасные волны не оказывают никакого воздействия на человеческий организм. Случаи, когда в результате применения этого излучения человек неожиданным образом шел на поправку, объяснялись воздействием тепла. Но за последнее время было проведено немало новых исследований, которые полностью опровергли эту гипотезу. Польза для человеческого организма от инфракрасных волн весьма существенна, при их правильном применении можно успешно лечить многие заболевания:

  • С помощью ИК-излучения можно лечить переломы;
  • Доказано положительное воздействие при лечении парализованных пациентов;
  • Позволяет нормализовать обмен веществ в организме, а также оказывает неоценимую помощь в борьбе с жировыми отложениями;
  • Обладает ранозаживляющими свойствами;
  • Способствует нормализации циркуляции крови;
  • Оказывает положительное воздействие на суставы и мышцы.

Применение в медицине

Уже достаточно давно инфракрасное излучение используется и при проведении операций. Имеется подтверждение того, что в результате воздействия инфракрасными волнами в послеоперационный период у больных не ощущают болей или, как минимум, они проявляют себя в слабой форме, а процесс реабилитации клеток проходит заметно быстрее. Но это лишь малая часть положительного воздействия инфракрасных волн на человеческий организм. В действительности они могут принести еще больший положительный эффект при условии грамотного применения этой методики.

По заявлениям специалистов, терапия на основе инфракрасного излучения помогает ускорить процесс восстановления организма после болезни. Особенно поразительным получается эффект при использовании ИК-излучения для лечения группы заболеваний:

  • Хронические воспалительные процессы;
  • Плохо заживающие пролежни, раны и язвы;
  • Ожоги и обморожения;
  • Повреждения суставов;
  • Невралгия, радикулит и пр.

Ученый Рустам Рахимов

Многие специалисты неоднократно приводили факты положительного влияния на человеческий организм инфракрасных волн. Однако наибольших успехов в изучении этого воздействия добился узбекский ученый Рустам Рахимов из Ташкента. Он является признанным геофизиком и физиком-химиком. Он потратил порядка 30 лет на собственные изучения этого явления, активно используя знания других ученых. В результате ему удалось создать способ использования ИК-излучения.

Предложенное решение помогло излечить множество заболеваний. Теории, предложенной Рахимовым, был присвоен статус научной, и на сегодняшний день она входит в учебную программу каждого российского вуза. Причём этот метод хорошо известен и за пределами нашей страны — он активно используется в клиниках США, Европы, Таиланда и других государств.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Сказка или жизнь
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector