Radiația termică - radiația electromagnetică emisă de o substanță și provenind din energia sa internă.
Radiația termică este cauzată de excitație a particulelor de substanță în coliziuni în timpul mișcării termice sau mișcarea de taxe (ioni oscilații ale rețelei cristaline, mișcarea termică a electronilor liberi, etc.) accelerate. Se produce la toate temperaturile și este inerent în toate corpurile. O caracteristică caracteristică a radiației termice este spectrul continuu.
Intensitatea radiației și compoziția spectrală depind de temperatura corpului, deci nu este întotdeauna radiația termică percepută de ochi ca o strălucire. De exemplu, corpurile încălzite la o temperatură ridicată emit o parte semnificativă a energiei în domeniul vizibil, iar la temperatura camerei aproape toată energia este emisă în partea infraroșie a spectrului.
Legea lui Kirchhoff - raportul emisivității corpului la capacitatea sa de absorbție este același pentru toate corpurile și este egal cu densitatea spectrală a luminozității energetice a unui corp absolut negru:
Legea lui Stefan-Boltzmann - luminozitatea energetică a unui corp absolut negru este proporțională cu a patra putere a temperaturii sale absolute:
Când temperatura este ridicată, emisivitatea maximă este deplasată spre stânga
În 1900, M. Planck a obținut o formulă pentru calculul teoretic al emisivității unui corp absolut negru. Pentru a face acest lucru, a trebuit să abandoneze ideile clasice despre continuitatea procesului de radiație a undelor electromagnetice. Conform ideilor lui Planck, fluxul de radiații constă din porțiuni individuale - quanta ale căror energii sunt proporționale cu frecvențele luminii:
41) Radiația soarelui. Infraroșu și radiații ultraviolete și utilizarea lor în medicină.
Principala sursă de radiație termică în natură este soarele. Compoziția spectrală a radiației corespunzătoare radiației solare a unui corp negru la o temperatură de aproximativ 6000 K. totală iradianța solar la limita superioară a atmosferei terestre este de 1,93 cal / cm2 min ∙ numit constant solar.
Când trece prin atmosferă, puterea radiației solare scade.
În funcție de starea atmosferei și de înălțimea soarelui deasupra orizontului, constanta solară scade. Se schimbă și compoziția spectrală a radiației.
Astfel, radiația UV este absorbită de ozon în straturile superioare ale atmosferei, iar o parte din radiația IR cu undă lungă este absorbită de vaporii de apă
Din surse de lumină artificială, cel mai apropiat lucru al Soarelui este arcul electric, a cărui radiație a fost utilizată anterior în scopuri medicale. În prezent, în medicină se utilizează surse mai convenabile de radiații infraroșii și ultraviolete, care, dacă este posibil, reproduc părțile corespunzătoare din spectrul solar.
Radiațiile electromagnetice care ocupă regiunea spectrală (de la limita roșie a luminii vizibile la emisia radio cu undă scurtă) se numesc radiații infraroșii (IR).
În medicină, se folosește o parte mai scurtă a radiației IR. Radiația IR este invizibilă pentru ochi. Efectul său principal este termic, dar poate provoca, de asemenea, reacții chimice, de exemplu, acționează asupra unui fotoemulsie specială. Când fotografiați în raze IR, devin vizibile detalii ale obiectelor care nu sunt vizibile în fotografie obișnuită.
Efectul primar al radiației IR asupra corpului este încălzirea țesuturilor de suprafață; în timp ce radiația penetrează în țesuturi la o adâncime de 2 cm.
În practica medicală, ca surse de radiație infraroșie, iradiatori speciali
Lampa Minin este o lampă incandescentă cu un reflector care localizează radiația în direcția dorită. Sursa de radiații este o lampă incandescentă cu o putere de 20-60 W din sticlă incoloră sau albastră.
Baia termo-termică este un cadru semi-cilindric, format din două jumătăți, conectate unul cu celălalt. Pe suprafața interioară a cadrului cu care se confruntă pacientul, lămpile cu incandescență de 40 W sunt întărite. În astfel de băi, radiația infraroșie și vizibilă acționează asupra obiectului biologic, precum și a aerului încălzit, a cărui temperatură poate atinge 70 ° C.
Lampa Sollyx este o lampă puternică cu incandescență plasată într-un reflector special pe un trepied. Sursa de radiație este o lampă incandescentă cu o putere de 500 W (temperatura filamentului de tungsten este de 2800 ° C, radiația maximă are o lungime de undă de 2 μm).
Radiație electromagnetică care ocupă regiunea spectrală de la 380 nm până la 10 nm (limita de violet de lumină vizibilă cu lungimea de undă lungă razele X) este un ultraviolete (UV).
Radiația UV este absorbită de sticlă simplă și la o lungime de undă mai mică de 200 nm este absorbită de un strat subțire de orice substanță, inclusiv aer. Prin urmare, radiațiile ultraviolete cu rază lungă de acțiune nu prezintă nici un interes pentru medicamente.
Radiațiile UV au un efect biologic puternic asupra organismelor vii, care pot fi benefice și dăunătoare. Acțiunea sa primară este asociată cu reacțiile fotochimice care apar în țesuturi după absorbția radiației. În țesut, penetrează până la o adâncime de 1 mm și se manifestă la locul eritemului.
În funcție de caracteristicile efectului biologic, se disting următoarele zone de radiații UV:
Zona A (380-315 nm) - antirahitică - se deosebește prin întărirea și întărirea acțiunii corpului. Este utilizat în scopuri preventive și igienice.
Zona B (315-280 nm) - eritemul - se caracterizează prin acțiunea eritemică și se utilizează în scopuri medicinale.
Zona C (280-200 nm) - bactericidă - diferă acțiunea bactericidă; este folosit ca dezinfectant.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: