Где я?
Главная ==> Суть лучистого тепла. Инфракрасные
кабины.
|
Добро
пожаловать!
|
Лучистое
тепло
|
You
are welcome !
|
Что такое лучистое тепло?
|
Лучистое тепло -
это электромагнитное излучение, например, от Солнца, к которому мы привыкли,
имеющее ту же природу, что и видимый свет. Эти лучи занимают инфракрасную
(ИК) спектральную область между красным видимым светом (длина
волны 0,74 мкм) и короткими радиолучами (1-2 мм). |
Рисунок
из журнала "Идеи вашего дома", №1, 2004, стр. 126 Инфракрасную
область спектра в физике и физиотерапии условно разделяют |
|
|
При t° тела человека
около 37°С максимум в спектре излучения приходится на длину волны
около 9,35 мкм, и на этой же волне происходит наиболее эффективное
и благоприятное для организма поглощение тепла. То есть самым благоприятным
для нас является мягкое ИК-излучение, исходящее от предметов, нагретых
до 40-55°С, таких, как, например, песок на пляже в жаркий солнечный
день или хорошо протопленная кирпичная печь в русской бане (без пара).
|
(уточнение
см. |
По горизонтальной оси - микрометры, по вертикальной - миллиметры  1 |
|
Итак, верхний рисунок
1 - это фантазия Маслова, В учебнике "Физиотерапия"
(1999) помещен нижний рисунок 2. |
 |
|
| Об инфракрасных источниках тепла - http://www.ivd.ru/document.xgi?id=3818 - журнал "Идеи Вашего дома" №10(34), окт 2000 |
| Домашнее солнце (обзор ИК - обогревалей) - http://www.ivd.ru/document.xgi?id=4588 - журнал "Идеи Вашего дома №1(69) янв 2004 |
| В начале ХХI века в России появились ИК-кабины и сразу завоевали популярность своей компактностью |
При невысоких t° нагретого
тела излучение находится в инфракрасной области, и такое тело кажется темным.
При повышении t° излучаемые волны смещаются в видимую область спектра, и предмет
вначале кажется темно-красным, затем красным, желтым и, наконец, при высоких
- белым.
Нагрев излучением. Примеры из жизни.
- Посмотрите на солнце как бы сквозь ладонь - вы увидите красноватый свет
- это лучи красного и инфракрасного спектра проникают вглубь тела и рассеиваются
- они способны греть нас и внутри.
- Ультрафиолет вглубь не проникает, но может обжечь кожу, даже когда человеку
холодно, например, в горах на ледяном ветру.
- Рентген-лучи легко проникают сквозь мягкие ткани, но кости их задерживают.
Радиоволны легко проходят сквозь наше тело.
- Излучение СВЧ (сверхвысокой частоты) - сильно нагревает повидло в пирожке,
а его оболочка из теста почти не греется.
- На горячей сковороде может быть наоборот - снаружи пирожок подгорит, а внутри
еще сырой (контактный нагрев).
Это и есть самый благоприятный и эффективный способ прогрева нашего тела !
Человек - дитя Земли и Солнца - живет, воспринимая энергию этого раскаленного
светила - ту часть спектра, которая достигает земли. В процессе эволюции температура
нашего тела остановилась на отметке 36-37С - Цельсия (309-310К- Кельвина).
Если надо убить в организме нежелательные микроорганизмы, то температура тела
повышается до 38-40С. Один из радикальных способов уничтожения раковых клеток
в организме - это прогрев крови человека вне организма до 42С.
При лучистом обогреве
надо учитывать явление резонанса. Тело
человека излучает тепло на частоте, соответствующей температуре около 37-40
Из законов физики следует. что наиболее эффективно оно поглощает тепло тоже
в этом диапазоне. Следовательно прогревать тело человека надо источником тепла
с температурой 37-40С Этим лучистый обогрев отличается от контактного теплообмена,
при котором требуется разность температур.
Известно, что мощность лучистого тепла возрастает в 4-й степени от температуры,
если ее повышать. Но при этом нам нельзя выходить из полосы резонансных частот.
Эмпирически подобран оптимум температуры, который лежит в диапазоне 40-50С
Если располагать источник тепла на теле под верхней одеждой, то для источника
достаточна t° около 35°С.
Оптические свойства веществ (прозрачность, коэффициент отражения, коэффициент
преломления) в инфракрасной области спектра, как правило, значительно отличаются
от тех же свойств в привычной для нас видимой области.
Прозрачность, рассеяние и поглощение. Например, слой воды толщиной
в несколько сантиметров непрозрачен для инфракрасного излучения с длиной волны
более 1 мкм (в связи с чем вода часто используется как теплозащитный фильтр).
А пластинки кремния, непрозрачные в видимой области, прозрачны в инфракрасной.
Через воздух ИК-лучи проходят почти беспрепятственно. То есть молекулы азота
и кислород сами по себе ИК-излучения не поглощают, а лишь несколько ослабляют
в результате рассеяния. А вот пары воды, углекислый газ, озон и другие примеси,
имеющиеся в воздухе, селективно поглощают инфракрасное излучение: пары воды
- почти во всей инфракрасной области спектра, углекислый газ - в средней инфракрасной
области. Наличие в воздухе взвешенных частиц - дыма, пыли, мелких капель воды
- также приводит к ослаблению инфракрасного излучения вследствие его рассеяния
на этих частицах.
Отражение. У большинства металлов отражательная способность для инфракрасного
излучения значительно больше, чем для видимого света, и возрастает с увеличением
длины волны инфракрасного излучения. Скажем, коэффициент отражения алюминия,
золота, серебра и меди при длине волны около 10 мкм достигает 98%. Материалы,
прозрачные для ИК-лучей или обладающие высокой способностью к их отражению,
используются при создании инфракрасных приборов. Первые - как "светофильтры"
(в основном кварц), вторые - в качестве рефлекторов, позволяющих направить
ИК-излучение в определенном направлении, и излучающих поверхностей (в основном
алюминий).
 |
 |
|