Radiasi ultraviolet dan inframerah. Radiasi inframerah dan ultraviolet

Sekolah Tinggi Konstruksi Ust-Kamenogorsk

Pengembangan pelajaran dalam fisika.

Topik: "Inframerah, ultraviolet, radiasi sinar-x"

Dosen: O.N. Chirtsova

Ust-Kamenogorsk, 2014

Pelajaran tentang topik "Inframerah, ultraviolet, sinar-x."

Sasaran:1) tahu apa itu inframerah, ultraviolet, radiasi sinar-x; mampu memecahkan masalah logika pada penerapan konsep-konsep tersebut.

2) pengembangan berpikir logis, observasi, PMD (analisis, sintesis, perbandingan), keterampilan mengerjakan suatu konsep (makna leksikalnya), pidato, OUUN (pekerjaan mandiri dengan sumber informasi, membangun tabel).

3) pembentukan wawasan ilmiah (makna praktis materi yang dipelajari, kaitannya dengan profesi), tanggung jawab, kemandirian, perlunya pola hidup sehat, kepatuhan terhadap standar TB dalam kegiatan profesional.

Jenis pelajaran: mempelajari materi baru

Jenis pelajaran: studi teoritis

Peralatan: laptop, proyektor, presentasi, overall tukang las

literatur: Krongart B.A. "Fisika-11", materi INTERNET

Selama kelas.

Organisasi siswa untuk kelas.

Mempersiapkan persepsi.

Saya menarik perhatian siswa ke overall tukang las yang tergantung di depan mereka, membangun percakapan tentang pertanyaan-pertanyaan berikut:

1) Terbuat dari bahan apa pakaian kerja? (kain karet, suede) Mengapa dari bahan ini? (Saya mengarahkan siswa ke jawaban "perlindungan dari radiasi termal (inframerah))"

2) Untuk apa topeng itu? (Perlindungan terhadap radiasi ultraviolet).

3) Hasil utama dalam pekerjaan tukang las? (kualitas jahitan) Bagaimana kualitas lasan diperiksa? (salah satu metodenya adalah deteksi cacat x-ray).Pada slide saya tunjukkan foto x- satuan sinar dan jelaskan secara singkat metodenya.

Saya mengumumkan topik pelajaran (menulis di buku catatan).

Siswa merumuskan tujuan pelajaran.

Saya menetapkan tugas untuk siswa untuk pelajaran:

1) Kenali karakteristik umum radiasi (sesuai dengan posisi pada skala radiasi elektromagnetik).

2) Kenali karakteristik umum dari setiap jenis radiasi.

3) Selidiki secara rinci setiap jenis radiasi.

Mempelajari materi baru.

Kami melakukan tugas pertama dari pelajaran - kami berkenalan dengan karakteristik umum radiasi.

Pada slide "Skala radiasi elektromagnetik". Kami menentukan posisi setiap jenis radiasi pada skala, menganalisis makna leksikal dari kata-kata "inframerah", "ultraviolet", "sinar-X". Saya mendukung dengan contoh.

Siswa secara mandiri melakukan pekerjaan penelitian (menggunakan sumber informasi digital, mengisi tabel). Saya mengumumkan kriteria evaluasi, peraturan. Saya menasihati dan menjelaskan masalah-masalah yang timbul selama bekerja.

Di akhir pekerjaan, kami mendengarkan jawaban dari tiga siswa, meninjau jawabannya.

Penahan.

Secara lisan kami memecahkan masalah logis:

1. Mengapa perlu memakai kacamata hitam tinggi di pegunungan?

2. Jenis radiasi apa yang digunakan untuk mengeringkan buah dan sayuran?

Mengapa seorang tukang las memakai masker saat mengelas? baju pelindung?

Mengapa bubur barium diberikan kepada pasien sebelum pemeriksaan rontgen?

Mengapa ahli radiologi (dan juga pasien) memakai celemek timbal?

Penyakit akibat kerja tukang las adalah katarak (pengerutan lensa mata). Apa penyebabnya? (radiasi IR termal jangka panjang) Bagaimana cara menghindarinya?

Electrophthalmia adalah penyakit mata (disertai nyeri akut, nyeri pada mata, lakrimasi, kejang kelopak mata). Penyebab penyakit ini? (aksi radiasi UV). Bagaimana cara menghindari?

Refleksi.

Siswa menjawab pertanyaan berikut secara tertulis:

Secara lisan kami mendiskusikan jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini, lembaran-lembaran itu diserahkan.

Pekerjaan rumah

Siapkan laporan tentang aplikasi praktis IR, UV, sinar-X (opsional).

Ringkasan pelajaran.

Siswa menyerahkan buku catatan.

Saya mengumumkan nilai untuk pelajaran.

Selebaran.

Radiasi infra merah.

Radiasi infra merah - radiasi elektromagnetik yang menempati wilayah spektral antara ujung merah cahaya tampak dan radiasi gelombang mikro.

Sifat optik zat dalam radiasi infra merah berbeda secara signifikan dari sifat mereka dalam radiasi tampak. Misalnya, lapisan air beberapa sentimeter buram terhadap radiasi inframerah dengan = 1 m. Radiasi inframerah membentuk sebagian besar radiasilampu pijar, lampu pelepasan gas, sekitar 50% radiasi matahari; radiasi inframerah yang dipancarkan oleh beberapa laser. Untuk mendaftarkannya, mereka menggunakan penerima termal dan fotolistrik, serta bahan fotografi khusus.

Seluruh rentang radiasi inframerah dibagi menjadi tiga komponen:

daerah gelombang pendek: = 0,74-2,5 m;

daerah gelombang sedang: = 2,5-50 m;

daerah gelombang panjang: = 50-2000 m.

Tepi gelombang panjang dari rentang ini kadang-kadang dibedakan menjadi rentang gelombang elektromagnetik yang terpisah - radiasi terahertz (radiasi submilimeter).

Radiasi inframerah juga disebut radiasi "termal", karena radiasi inframerah dari objek yang dipanaskan dirasakan oleh kulit manusia sebagai sensasi kehangatan. Dalam hal ini, panjang gelombang yang dipancarkan oleh tubuh bergantung pada suhu pemanasan: semakin tinggi suhu, semakin pendek panjang gelombang dan semakin tinggi intensitas radiasi. Spektrum radiasi dari benda yang benar-benar hitam pada suhu yang relatif rendah (sampai beberapa ribu Kelvin) terutama terletak pada kisaran ini. Radiasi inframerah dipancarkan oleh atom atau ion yang tereksitasi.

Aplikasi.

Perangkat penglihatan malam.

Perangkat fotoelektronik vakum untuk mengubah gambar objek yang tidak terlihat oleh mata (dalam spektrum inframerah, ultraviolet atau sinar-X) menjadi gambar yang terlihat atau untuk meningkatkan kecerahan gambar yang terlihat.

Termografi.

Termografi inframerah, gambar termal atau video termal adalah metode ilmiah untuk memperoleh termogram - gambar dalam sinar inframerah yang menunjukkan gambar distribusi medan suhu. Kamera termografis atau pencitra termal mendeteksi radiasi dalam rentang inframerah spektrum elektromagnetik (sekitar 900-14000 nanometer atau 0,9-14 m) dan, berdasarkan radiasi ini, membuat gambar yang memungkinkan Anda menentukan tempat yang terlalu panas atau sangat dingin. Karena radiasi inframerah dipancarkan oleh semua benda yang memiliki suhu, menurut rumus Planck untuk radiasi benda hitam, termografi memungkinkan Anda untuk "melihat" lingkungan dengan atau tanpa cahaya tampak. Jumlah radiasi yang dipancarkan oleh suatu benda meningkat seiring dengan kenaikan suhunya, sehingga termografi memungkinkan kita untuk melihat perbedaan suhu. Ketika kita melihat melalui imager termal, objek hangat terlihat lebih baik daripada yang didinginkan hingga suhu sekitar; manusia dan hewan berdarah panas lebih mudah terlihat di lingkungan, baik pada siang hari maupun pada malam hari. Akibatnya, promosi penggunaan termografi dapat dikaitkan dengan layanan militer dan keamanan.

Penempatan inframerah.

Infrared homing head - homing head yang bekerja berdasarkan prinsip menangkap gelombang inframerah yang dipancarkan oleh target yang ditangkap. Ini adalah perangkat optik-elektronik yang dirancang untuk mengidentifikasi target dengan latar belakang sekitarnya dan mengeluarkan sinyal penangkapan ke perangkat penglihatan otomatis (APU), serta untuk mengukur dan mengeluarkan sinyal kecepatan sudut garis pandang ke pilot otomatis.

Pemanas inframerah.

Sebuah perangkat pemanas yang mengeluarkan panas ke lingkungan melalui radiasi inframerah. Dalam kehidupan sehari-hari, terkadang tidak tepat disebut reflektor. Energi radiasi diserap oleh permukaan sekitarnya, berubah menjadi energi panas, memanaskannya, yang pada gilirannya melepaskan panas ke udara. Ini memberikan efek ekonomi yang signifikan dibandingkan dengan pemanasan konveksi, di mana panas secara signifikan dihabiskan untuk memanaskan ruang bawah langit-langit yang tidak digunakan. Selain itu, dengan bantuan pemanas IR, menjadi mungkin untuk memanaskan secara lokal hanya area-area di ruangan yang diperlukan tanpa memanaskan seluruh volume ruangan; efek termal pemanas inframerah langsung terasa setelah dinyalakan, yang menghindari pemanasan awal ruangan. Faktor-faktor ini mengurangi biaya energi.

Astronomi inframerah.

Cabang astronomi dan astrofisika yang mempelajari benda-benda angkasa yang tampak dalam radiasi infra merah. Dalam hal ini, radiasi inframerah berarti gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang 0,74 hingga 2000 mikron. Radiasi inframerah berada dalam kisaran antara radiasi tampak, yang panjang gelombangnya berkisar antara 380 hingga 750 nanometer, dan radiasi submilimeter.

Astronomi inframerah mulai berkembang pada tahun 1830-an, beberapa dekade setelah penemuan radiasi inframerah oleh William Herschel. Awalnya, sedikit kemajuan yang dibuat dan sampai awal abad ke-20 tidak ada penemuan objek astronomi dalam inframerah di luar Matahari dan Bulan, tetapi setelah serangkaian penemuan yang dilakukan dalam astronomi radio pada 1950-an dan 1960-an, para astronom menjadi sadar akan keberadaannya. sejumlah besar informasi di luar jangkauan gelombang yang terlihat. Sejak itu, astronomi inframerah modern telah terbentuk.

spektroskopi inframerah.

Spektroskopi inframerah - cabang spektroskopi yang mencakup wilayah panjang gelombang panjang spektrum (> 730 nm di luar batas merah cahaya tampak). Spektrum inframerah muncul sebagai akibat dari gerakan vibrasi (sebagian rotasi) molekul, yaitu, sebagai akibat dari transisi antara tingkat vibrasi dari keadaan elektronik dasar molekul. Radiasi IR diserap oleh banyak gas, dengan pengecualian seperti O2, N2, H2, Cl2 dan gas monoatomik. Penyerapan terjadi pada panjang gelombang karakteristik masing-masing gas tertentu, untuk CO, misalnya, ini adalah panjang gelombang 4,7 mikron.

Menggunakan spektrum serapan inframerah, seseorang dapat menetapkan struktur molekul berbagai zat organik (dan anorganik) dengan molekul yang relatif pendek: antibiotik, enzim, alkaloid, polimer, senyawa kompleks, dll. Spektrum getaran molekul berbagai zat organik (dan anorganik) dengan molekul yang relatif panjang (protein, lemak, karbohidrat, DNA, RNA, dll.) berada dalam kisaran terahertz, sehingga struktur molekul tersebut dapat ditentukan menggunakan spektrometer frekuensi radio dalam kisaran terahertz. Dengan jumlah dan posisi puncak dalam spektrum serapan IR, seseorang dapat menilai sifat zat (analisis kualitatif), dan dengan intensitas pita serapan, jumlah zat (analisis kuantitatif). Instrumen utama adalah berbagai jenis spektrometer inframerah.

saluran inframerah.

Saluran inframerah adalah saluran transmisi data yang tidak memerlukan koneksi kabel untuk pengoperasiannya. Dalam teknologi komputer, biasanya digunakan untuk menghubungkan komputer dengan perangkat periferal (antarmuka IrDA). Berbeda dengan saluran radio, saluran inframerah tidak peka terhadap interferensi elektromagnetik, dan ini memungkinkan untuk digunakan dalam kondisi industri. Kerugian dari saluran inframerah termasuk tingginya biaya penerima dan pemancar, yang memerlukan konversi sinyal listrik ke inframerah dan sebaliknya, serta tingkat transmisi yang rendah (biasanya tidak melebihi 5-10 Mbps, tetapi ketika menggunakan laser inframerah. , lebih banyak kecepatan tinggi). Selain itu, kerahasiaan informasi yang dikirimkan tidak terjamin. Dalam kondisi line-of-sight, saluran inframerah dapat menyediakan komunikasi melalui jarak beberapa kilometer, tetapi paling nyaman untuk menghubungkan komputer yang terletak di ruangan yang sama, di mana pantulan dari dinding ruangan memberikan koneksi yang stabil dan andal. Jenis topologi yang paling alami di sini adalah "bus" (yaitu, sinyal yang ditransmisikan diterima secara bersamaan oleh semua pelanggan). Jelas bahwa dengan begitu banyak kekurangan, saluran inframerah tidak dapat digunakan secara luas.

Obat

Sinar inframerah digunakan dalam fisioterapi.

Pengendali jarak jauh

Dioda inframerah dan fotodioda banyak digunakan dalam kendali jarak jauh, sistem otomasi, sistem keamanan, beberapa ponsel (inframerah), dll. Sinar inframerah tidak mengalihkan perhatian seseorang karena tembus pandangnya.

Menariknya, radiasi infra merah dari remote control rumah tangga mudah ditangkap menggunakan kamera digital.

Saat melukis

Pemancar inframerah digunakan dalam industri untuk mengeringkan permukaan cat. Metode pengeringan inframerah memiliki keunggulan signifikan dibandingkan metode konveksi tradisional. Pertama-tama, ini tentu saja merupakan efek ekonomi. Kecepatan dan energi yang dikeluarkan dengan pengeringan inframerah lebih sedikit dibandingkan dengan metode tradisional.

sterilisasi makanan

Disterilkan menggunakan radiasi inframerah produk makanan untuk tujuan desinfeksi.

Agen anti-korosi

Sinar infra merah digunakan untuk mencegah korosi pada permukaan yang dipernis.

industri makanan

Selain itu, radiasi infra merah banyak digunakan untukpemanas ruangan dan jalanspasi. Pemanas inframerah digunakan untuk mengatur pemanas tambahan atau utama di tempat (rumah, apartemen, kantor, dll.), Serta untuk pemanasan lokal ruang luar (kafe jalanan, gazebo, beranda).

Kerugiannya adalah ketidakseragaman pemanasan yang jauh lebih besar, yang sama sekali tidak dapat diterima dalam sejumlah proses teknologi.

Memeriksa uang untuk keaslian

Pemancar inframerah digunakan dalam perangkat untuk memeriksa uang. Diterapkan pada uang kertas sebagai salah satu elemen keamanan, tinta metamerik khusus hanya dapat dilihat pada kisaran inframerah. Detektor mata uang inframerah adalah perangkat yang paling bebas kesalahan untuk memeriksa keaslian uang. Menerapkan tag inframerah ke uang kertas, tidak seperti yang ultraviolet, mahal untuk pemalsu dan karena itu tidak menguntungkan secara ekonomi. Oleh karena itu, detektor uang kertas dengan pemancar IR internal, saat ini, adalah perlindungan paling andal terhadap pemalsuan.

Bahaya kesehatan!!!

Radiasi inframerah yang sangat kuat di tempat-tempat dengan panas tinggi dapat mengeringkan selaput lendir mata. Paling berbahaya bila radiasi tidak disertai dengan cahaya tampak. Dalam situasi seperti itu, perlu memakai kacamata pelindung khusus untuk mata.

Bumi sebagai pemancar inframerah

Permukaan bumi dan awan menyerap radiasi yang terlihat dan tidak terlihat dari matahari dan memancarkan kembali sebagian besar energi dalam bentuk radiasi inframerah kembali ke atmosfer. Zat tertentu di atmosfer, terutama tetesan air dan uap air, tetapi juga karbon dioksida, metana, nitrogen, sulfur heksafluorida, dan klorofluorokarbon, menyerap radiasi inframerah ini dan memancarkannya kembali ke segala arah, termasuk kembali ke Bumi. Dengan demikian, efek rumah kaca membuat atmosfer dan permukaan lebih hangat daripada jika tidak ada peredam inframerah di atmosfer.

radiasi sinar-x

radiasi sinar-X - gelombang elektromagnetik, energi foton yang terletak pada skala gelombang elektromagnetik antara radiasi ultraviolet dan radiasi gamma, yang sesuai dengan panjang gelombang dari 10−2 hingga 102 (dari 10−12 hingga 10−8 m)

Sumber laboratorium

tabung sinar-X

Sinar-X dihasilkan oleh percepatan kuat partikel bermuatan (bremsstrahlung), atau oleh transisi energi tinggi dalam kulit elektron atom atau molekul. Kedua efek tersebut digunakan dalam tabung sinar-X. Elemen struktural utama dari tabung tersebut adalah katoda logam dan anoda (sebelumnya juga disebut antikatoda). Dalam tabung sinar-x, elektron yang dipancarkan oleh katoda dipercepat oleh perbedaan potensial listrik antara anoda dan katoda (tidak ada sinar-x yang dipancarkan karena percepatannya terlalu rendah) dan mengenai anoda, di mana mereka tiba-tiba diperlambat. Dalam hal ini, radiasi sinar-X dihasilkan karena bremsstrahlung, dan elektron secara bersamaan terlempar dari kulit elektron bagian dalam atom anoda. Ruang kosong di kulit ditempati oleh elektron atom lainnya. Dalam hal ini, radiasi sinar-X dipancarkan dengan karakteristik spektrum energi bahan anoda (radiasi karakteristik, frekuensi ditentukan oleh hukum Moseley: di mana Z adalah nomor atom elemen anoda, A dan B adalah konstanta untuk nilai tertentu bilangan kuantum utama n dari kulit elektron). Saat ini, anoda sebagian besar terbuat dari keramik, dan bagian yang terkena elektron terbuat dari molibdenum atau tembaga.

tabung crookes

Dalam proses percepatan-perlambatan, hanya sekitar 1% dari energi kinetik elektron yang masuk ke sinar-X, 99% energi diubah menjadi panas.

Akselerator partikel

Sinar-X juga dapat diperoleh dalam akselerator partikel. Apa yang disebut radiasi sinkrotron terjadi ketika seberkas partikel dalam medan magnet dibelokkan, akibatnya mereka mengalami percepatan dalam arah yang tegak lurus dengan gerakannya. Radiasi sinkrotron memiliki spektrum kontinu dengan batas atas. Dengan parameter yang dipilih dengan tepat (nilai Medan gaya dan energi partikel) sinar-X juga dapat diperoleh dalam spektrum radiasi sinkrotron.

Dampak biologis

Sinar-X adalah pengion. Ini mempengaruhi jaringan organisme hidup dan dapat menyebabkan penyakit radiasi, luka bakar radiasi, dan tumor ganas. Untuk alasan ini, tindakan perlindungan harus diambil saat bekerja dengan sinar-X. Diyakini bahwa kerusakan berbanding lurus dengan dosis radiasi yang diserap. Radiasi sinar-X merupakan faktor mutagenik.

Registrasi

Efek luminesensi. Sinar-X dapat menyebabkan beberapa zat bersinar (fluoresensi). Efek ini digunakan dalam diagnosa medis selama fluoroskopi (pengamatan gambar pada layar fluoresen) dan fotografi sinar-X (radiografi). Film fotografi medis biasanya digunakan dalam kombinasi dengan layar intensif, yang mencakup fosfor sinar-X, yang bersinar di bawah aksi sinar-X dan menerangi emulsi fotografi peka cahaya. Metode untuk mendapatkan gambar seukuran aslinya disebut radiografi. Dengan fluorografi, gambar diperoleh dalam skala yang diperkecil. Zat luminescent (sintilator) dapat dihubungkan secara optik ke detektor cahaya elektronik (tabung pengganda foto, fotodioda, dll.), Perangkat yang dihasilkan disebut detektor kilau. Ini memungkinkan Anda untuk mendaftarkan masing-masing foton dan mengukur energinya, karena energi kilatan kilau sebanding dengan energi foton yang diserap.

efek fotografi. Sinar-X, serta cahaya biasa, dapat secara langsung menerangi emulsi fotografi. Namun, tanpa lapisan fluoresen, ini membutuhkan 30-100 kali paparan (yaitu dosis). Metode ini (dikenal sebagai radiografi tanpa layar) memiliki keuntungan berupa gambar yang lebih tajam.

Dalam detektor semikonduktor, sinar-X menghasilkan pasangan lubang elektron di sambungan p-n dioda yang terhubung ke arah pemblokiran. Dalam hal ini, arus kecil mengalir, amplitudonya sebanding dengan energi dan intensitas radiasi sinar-X yang datang. Dalam mode berdenyut, dimungkinkan untuk mendaftarkan foton sinar-X individu dan mengukur energinya.

Foton sinar-X individual juga dapat didaftarkan menggunakan detektor radiasi pengion berisi gas (penghitung Geiger, ruang proporsional, dll.).

Aplikasi

Dengan bantuan sinar-X, dimungkinkan untuk "mencerahkan" tubuh manusia, sebagai akibatnya dimungkinkan untuk mendapatkan gambar tulang, dan dalam instrumen modern, organ dalam (lihat jugaradiografi dan fluoroskopi). Ini menggunakan fakta bahwa unsur kalsium (Z=20) yang terkandung terutama dalam tulang memiliki nomor atom yang jauh lebih besar daripada nomor atom unsur-unsur yang membentuk jaringan lunak, yaitu hidrogen (Z=1), karbon (Z=6 ), nitrogen (Z=7), oksigen (Z=8). Selain perangkat konvensional yang memberikan proyeksi dua dimensi dari objek yang diteliti, ada computed tomographs yang memungkinkan Anda untuk mendapatkan gambar tiga dimensi dari organ internal.

Identifikasi cacat pada produk (rel, jahitan las dll) dengan bantuan sinar-X disebutdeteksi cacat x-ray.

Dalam ilmu material, kristalografi, kimia dan biokimia, sinar-X digunakan untuk menjelaskan struktur zat pada tingkat atom menggunakan hamburan difraksi sinar-X (analisis difraksi sinar-x). Contoh yang terkenal adalah penentuan struktur DNA.

Sinar-X dapat digunakan untuk menentukan komposisi kimia suatu zat. Dalam mikroprobe berkas elektron (atau dalam mikroskop elektron), zat yang dianalisis disinari dengan elektron, sedangkan atom terionisasi dan memancarkan radiasi sinar-X yang khas. Sinar-X dapat digunakan sebagai pengganti elektron. Metode analisis ini disebutAnalisis fluoresensi sinar-X.

Bandara secara aktif menggunakanintroskop televisi sinar-xuntuk melihat konten tas tangan dan bagasi untuk mendeteksi objek berbahaya secara visual di layar monitor.

terapi sinar-X- bagian terapi radiasi yang mencakup teori dan praktik penggunaan terapi sinar-x yang dihasilkan pada tegangan pada tabung sinar-x 20-60 kV dan jarak fokus kulit 3-7 cm (radioterapi jarak pendek) atau pada tegangan 180-400 kV dan jarak fokus kulit 30 -150 cm (radioterapi jarak jauh). Terapi sinar-X dilakukan terutama dengan tumor yang terletak di permukaan dan dengan beberapa penyakit lain, termasuk penyakit kulit (sinar-X ultrasoft Bucca).

rontgen alami

Di Bumi, radiasi elektromagnetik dalam rentang sinar-X terbentuk sebagai akibat dari ionisasi atom oleh radiasi yang terjadi selama peluruhan radioaktif, sebagai akibat dari efek Compton dari radiasi gamma yang terjadi selama peluruhan radioaktif. reaksi nuklir, serta radiasi kosmik. Peluruhan radioaktif juga menyebabkan emisi langsung kuanta sinar-X jika menyebabkan penataan ulang kulit elektron dari atom yang membusuk (misalnya, selama penangkapan elektron). Radiasi sinar-X yang terjadi di tempat lain benda angkasa, tidak mencapai permukaan bumi, karena sepenuhnya diserap oleh atmosfer. Itu sedang dieksplorasi oleh teleskop satelit sinar-X seperti Chandra dan XMM-Newton.

Salah satu metode utama pengujian non-destruktif adalah metode kontrol radiografi (RK) -deteksi cacat x-ray. Tipe ini kontrol banyak digunakan untuk memeriksa kualitas pipa proses, struktur baja, peralatan proses, material komposit di berbagai industri kompleks industri dan bangunan. Kontrol sinar-X secara aktif digunakan saat ini untuk mendeteksi berbagai cacat pada las dan sambungan. Metode radiografi untuk menguji sambungan las (atau deteksi cacat sinar-X) dilakukan sesuai dengan persyaratan GOST 7512-86.

Metode ini didasarkan pada penyerapan sinar-X yang berbeda oleh bahan, dan tingkat penyerapan secara langsung tergantung pada nomor atom unsur dan kepadatan media bahan tertentu. Kehadiran cacat seperti retakan, inklusi bahan asing, terak, dan pori-pori mengarah pada fakta bahwa sinar-X dilemahkan hingga tingkat tertentu. Dengan mendaftarkan intensitasnya menggunakan kontrol sinar-X, dimungkinkan untuk menentukan keberadaan, serta lokasi berbagai ketidakhomogenan material.

Fitur utama kontrol sinar-X:

Kemampuan untuk mendeteksi cacat yang tidak dapat dideteksi dengan metode lain apa pun - misalnya, non-solder, cangkang, dan lainnya;

Kemungkinan lokalisasi yang tepat dari cacat yang terdeteksi, yang memungkinkan untuk diperbaiki dengan cepat;

Kemungkinan menilai besarnya konveksitas dan cekungan manik-manik penguat las.

radiasi UV

Radiasi ultraviolet (sinar ultraviolet, radiasi UV) - radiasi elektromagnetik yang menempati rentang spektral antara yang terlihat dan sinar X. Panjang gelombang radiasi UV terletak pada kisaran 10 hingga 400 nm (7,5 1014-3 1016 Hz). Istilah ini berasal dari lat. ultra - di atas, di luar dan ungu. PADA pidato sehari-hari nama "ultraviolet" juga dapat digunakan.

Dampak pada kesehatan manusia .

Efek biologis radiasi ultraviolet di tiga wilayah spektral berbeda secara signifikan, sehingga ahli biologi terkadang membedakan rentang berikut sebagai yang paling penting dalam pekerjaan mereka:

Dekat ultraviolet, sinar UV-A (UVA, 315-400 nm)

Sinar UV-B (UVB, 280-315 nm)

Ultraviolet jauh, sinar UV-C (UVC, 100-280nm)

Hampir semua UVC dan sekitar 90% UVB diserap oleh ozon, serta uap air, oksigen dan karbon dioksida saat sinar matahari melewati atmosfer bumi. Radiasi dari kisaran UVA agak lemah diserap oleh atmosfer. Oleh karena itu, radiasi yang mencapai permukaan bumi mengandung sebagian besar UVA ultraviolet dekat dan sebagian kecil - UVB.

Agak kemudian, dalam karya (O. G. Gazenko, Yu. E. Nefedov, E. A. Shepelev, S. N. Zaloguev, N. E. Panferova, I. V. Anisimova), efek spesifik radiasi yang ditentukan dikonfirmasi dalam kedokteran luar angkasa . Iradiasi UV preventif diperkenalkan ke dalam praktik penerbangan luar angkasa bersama dengan Pedoman(MU) 1989 "Iradiasi ultraviolet profilaksis orang (menggunakan sumber radiasi UV buatan)" . Kedua dokumen tersebut merupakan dasar yang dapat diandalkan untuk peningkatan pencegahan UV lebih lanjut.

Aksi pada kulit

Paparan kulit terhadap radiasi ultraviolet yang melebihi kemampuan perlindungan alami kulit untuk mencokelatkan menyebabkan luka bakar.

Radiasi ultraviolet dapat menyebabkan pembentukan mutasi (ultraviolet mutagenesis). Pembentukan mutasi, pada gilirannya, dapat menyebabkan kanker kulit, melanoma kulit, dan penuaan dini.

Aksi di mata

Radiasi ultraviolet dari rentang gelombang menengah (280-315 nm) praktis tidak terlihat oleh mata manusia dan terutama diserap oleh epitel kornea, yang, dengan iradiasi intens, menyebabkan kerusakan radiasi - luka bakar kornea (electrophthalmia). Ini dimanifestasikan oleh peningkatan lakrimasi, fotofobia, edema epitel kornea, blepharospasm. Sebagai hasil dari reaksi nyata jaringan mata terhadap ultraviolet, lapisan dalam (stroma kornea) tidak terpengaruh, karena tubuh manusia secara refleks menghilangkan efek ultraviolet pada organ penglihatan, hanya epitel yang terpengaruh. Setelah regenerasi epitel, penglihatan, dalam banyak kasus, sepenuhnya pulih. Ultraviolet gelombang panjang yang lembut (315-400 nm) dirasakan oleh retina sebagai cahaya ungu atau biru keabu-abuan yang lemah, tetapi hampir seluruhnya dipertahankan oleh lensa, terutama pada orang paruh baya dan lanjut usia. Pasien yang ditanam dengan lensa buatan awal mulai melihat sinar ultraviolet; sampel modern dari lensa buatan tidak membiarkan ultraviolet lewat. Ultraviolet gelombang pendek (100-280 nm) dapat menembus retina. Karena radiasi gelombang pendek ultraviolet biasanya disertai dengan radiasi ultraviolet dari rentang lain, dengan paparan intens pada mata, luka bakar kornea (electrophthalmia) akan terjadi jauh lebih awal, yang akan mengecualikan efek radiasi ultraviolet pada retina karena alasan di atas. Dalam praktek klinis oftalmologi, jenis utama kerusakan mata yang disebabkan oleh radiasi ultraviolet adalah luka bakar pada kornea (electrophthalmia).

Perlindungan mata

Untuk melindungi mata dari efek berbahaya radiasi ultraviolet, kacamata khusus digunakan yang memblokir hingga 100% radiasi ultraviolet dan transparan dalam spektrum yang terlihat. Biasanya, lensa kacamata semacam itu terbuat dari plastik khusus atau polikarbonat.

Banyak jenis lensa kontak juga menawarkan perlindungan UV 100% (lihat label kemasan).

Filter untuk sinar ultraviolet berbentuk padat, cair dan gas. Misalnya, kaca biasa buram di< 320 нм; в более коротковолновой области прозрачны лишь varietas khusus kaca (hingga 300-230 nm), kuarsa transparan hingga 214 nm, fluorit - hingga 120 nm. Untuk panjang gelombang yang lebih pendek, tidak ada bahan yang cocok untuk transparansi lensa objektif, dan kita harus menggunakan optik reflektif - cermin cekung. Namun, untuk ultraviolet sesingkat itu, udara sudah buram, yang secara nyata menyerap ultraviolet, mulai dari 180 nm.

Sumber UV

mata air alami

Sumber utama radiasi ultraviolet di Bumi adalah Matahari. Rasio intensitas radiasi UV-A terhadap UV-B, jumlah total sinar ultraviolet yang mencapai permukaan bumi, tergantung pada faktor-faktor berikut:

pada konsentrasi ozon atmosfer di atas permukaan bumi (lihat lubang ozon)

dari ketinggian matahari di atas cakrawala

dari ketinggian di atas permukaan laut

dari dispersi atmosfer

dari tutupan awan

pada tingkat pantulan sinar UV dari permukaan (air, tanah)

Dua lampu neon ultraviolet, kedua lampu memancarkan panjang gelombang "panjang gelombang" (UV-A) mulai dari 350 hingga 370 nm

Lampu DRL tanpa bohlam adalah sumber radiasi ultraviolet yang kuat. Berbahaya bagi mata dan kulit selama operasi.

sumber buatan

Berkat penciptaan dan peningkatan sumber radiasi UV buatan, yang sejalan dengan pengembangan sumber listrik cahaya tampak, hari ini spesialis yang bekerja dengan radiasi UV dalam kedokteran, lembaga pencegahan, sanitasi dan higienis, pertanian, dll., disediakan dengan peluang yang jauh lebih besar dibandingkan dengan menggunakan radiasi UV alami. Pengembangan dan produksi lampu UV untuk instalasi fotobiologi (UFBD) saat ini dilakukan oleh sejumlah perusahaan besar lampu listrik dan lainnya. Tidak seperti sumber iluminasi, sumber radiasi UV, pada umumnya, memiliki spektrum selektif, yang dirancang untuk mencapai efek maksimum yang mungkin untuk proses FB tertentu. Klasifikasi IS UV buatan berdasarkan area aplikasi, ditentukan melalui spektrum aksi dari proses FB yang sesuai dengan rentang spektral UV tertentu:

Lampu eritema dikembangkan pada 1960-an untuk mengkompensasi “kekurangan UV” radiasi alami dan, khususnya, untuk mengintensifkan proses sintesis fotokimia vitamin D3 pada kulit manusia (“efek anti-rachitis”).

Pada tahun 70-80-an, LL eritema, kecuali institusi medis, digunakan dalam "fotaria" khusus (misalnya, untuk penambang dan pekerja pertambangan), di OS terpisah dari bangunan publik dan industri wilayah utara, serta untuk menyinari hewan ternak muda.

Spektrum LE30 sangat berbeda dari spektrum matahari; wilayah B menyumbang sebagian besar radiasi di wilayah UV, radiasi dengan panjang gelombang< 300нм, которое в естественных условиях вообще отсутствует, может достигать 20 % от общего УФ излучения. Обладая хорошим «антирахитным действием», излучение эритемных ламп с максимумом в диапазоне 305-315 нм оказывает одновременно сильное повреждающее воздействие на коньюктиву (слизистую оболочку глаза). Отметим, что в номенклатуре УФ ИИ фирмы Philips присутствуют ЛЛ типа TL12 с предельно близкими к ЛЭ30 спектральными характеристиками, которые наряду с более «жесткой» УФ ЛЛ типа TL01 используются в медицине для лечения фотодерматозов. Диапазон существующих УФ ИИ, которые используются в фототерапевтических установках, достаточно велик; наряду с указанными выше УФ ЛЛ, это лампы типа ДРТ или специальные МГЛ зарубежного производства, но с обязательной фильтрацией УФС излучения и ограничением доли УФВ либо путем легирования кварца, либо с помощью специальных светофильтров, входящих в комплект облучателя.

Di negara-negara Eropa Tengah dan Utara, serta di Rusia, UV DU jenis "Solarium Buatan", yang menggunakan UV LL, yang menyebabkan pembentukan cokelat yang cukup cepat, banyak digunakan. Spektrum "tanning" UV LL didominasi oleh radiasi "lunak" di zona UVA Bagian dari UVB diatur secara ketat, tergantung pada jenis instalasi dan jenis kulit kulit manusia dari "Celtic" ke "Mediterania") dan merupakan 1-5% dari total radiasi UV. LL untuk penyamakan tersedia dalam versi standar dan ringkas dengan daya dari 15 hingga 160 W dan panjang dari 30 hingga 180 cm.

Pada tahun 1980, psikiater Amerika Alfred Levy menggambarkan efek "depresi musim dingin", yang sekarang diklasifikasikan sebagai penyakit dan disingkat SAD (Gangguan Afektif Musiman - Gangguan Afektif Musiman).Penyakit ini dikaitkan dengan insolasi yang tidak mencukupi, yaitu, cahaya alami. Menurut para ahli, ~ 10-12% populasi dunia dipengaruhi oleh sindrom SAD, dan terutama penduduk negara-negara Belahan Bumi Utara. Data untuk AS diketahui: di New York - 17%, di Alaska - 28%, bahkan di Florida - 4%. Untuk negara-negara Nordik, data berkisar antara 10 hingga 40%.

Karena fakta bahwa SAD tidak diragukan lagi salah satu manifestasi dari "kegagalan surya", kembalinya minat pada apa yang disebut lampu "spektrum penuh" tidak dapat dihindari, yang secara akurat mereproduksi spektrum cahaya alami tidak hanya dalam cahaya tampak, tetapi juga juga di daerah UV. Sejumlah perusahaan asing telah memasukkan LL spektrum penuh dalam rangkaian produk mereka, misalnya, perusahaan Osram dan Radium memproduksi IR UV serupa dengan kekuatan 18, 36, dan 58 W dengan nama masing-masing, "Biolux" dan "Biosun ", karakteristik spektral yang praktis bertepatan. Lampu ini, tentu saja, tidak memiliki "efek anti-rachitic", tetapi membantu menghilangkan sejumlah sindrom buruk pada orang yang terkait dengan kesehatan yang buruk pada periode musim gugur-musim dingin dan juga dapat digunakan untuk tujuan pencegahan di lembaga pendidikan. , sekolah, taman kanak-kanak, perusahaan dan lembaga untuk mengkompensasi " kelaparan ringan. Pada saat yang sama, harus diingat bahwa LLs "spektrum penuh" dibandingkan dengan LLs kromatisitas LBs memiliki efisiensi cahaya sekitar 30% lebih sedikit, yang pasti akan menyebabkan peningkatan biaya energi dan modal dalam instalasi pencahayaan dan iradiasi. Instalasi tersebut harus dirancang dan dioperasikan sesuai dengan persyaratan CES 009/E:2002 "Keamanan fotobiologis lampu dan sistem lampu".

Aplikasi yang sangat rasional ditemukan untuk UFLL, spektrum emisi yang bertepatan dengan spektrum aksi fototaksis beberapa jenis hama serangga terbang (lalat, nyamuk, ngengat, dll.), yang dapat menjadi pembawa penyakit dan infeksi, menyebabkan pembusukan. dari produk dan produk.

UV LL ini digunakan sebagai lampu penarik pada light trap khusus yang dipasang di kafe, restoran, perusahaan industri makanan, peternakan dan peternakan unggas, gudang pakaian, dll.

Lampu merkuri-kuarsa

Lampu neon "siang hari" (memiliki komponen UV kecil dari spektrum merkuri)

Excilamp

Dioda pemancar cahaya

Proses ionisasi busur listrik (Khususnya, proses pengelasan logam)

Sumber laser

Ada sejumlah laser yang beroperasi di wilayah ultraviolet. Laser memungkinkan untuk mendapatkan radiasi koheren dengan intensitas tinggi. Namun, daerah ultraviolet sulit untuk menghasilkan laser, jadi tidak ada sumber yang sekuat di sini seperti dalam rentang cahaya tampak dan inframerah. Laser ultraviolet menemukan aplikasinya dalam spektrometri massa, laser mikrodiseksi, bioteknologi dan lain-lain. penelitian ilmiah, dalam bedah mikro mata (LASIK), untuk ablasi laser.

Sebagai lingkungan aktif laser ultraviolet dapat menggunakan salah satu gas (misalnya, laser argon, laser nitrogen, laser excimer, dll.), gas inert terkondensasi, kristal khusus, sintilator organik, atau elektron bebas yang merambat dalam undulator.

Ada juga laser ultraviolet yang menggunakan efek optik non-linier untuk menghasilkan harmonik kedua atau ketiga dalam kisaran ultraviolet.

Pada tahun 2010, laser elektron bebas didemonstrasikan untuk pertama kalinya, menghasilkan foton koheren dengan energi 10 eV (panjang gelombang yang sesuai adalah 124 nm), yaitu, dalam kisaran ultraviolet vakum.

Degradasi polimer dan pewarna

Banyak polimer yang digunakan dalam produk konsumen terdegradasi saat terkena sinar UV. Untuk mencegah degradasi, zat khusus yang mampu menyerap UV ditambahkan ke polimer tersebut, yang sangat penting ketika produk terkena sinar matahari langsung. Masalahnya memanifestasikan dirinya dalam hilangnya warna, menodai permukaan, retak, dan terkadang penghancuran total produk itu sendiri. Tingkat kerusakan meningkat dengan meningkatnya waktu paparan dan intensitas sinar matahari.

Efek yang dijelaskan dikenal sebagai penuaan UV dan merupakan salah satu varietas penuaan polimer. Polimer sensitif termasuk termoplastik seperti polipropilen, polietilen, polimetil metakrilat (kaca organik) serta serat khusus seperti serat aramid. Penyerapan UV menyebabkan penghancuran rantai polimer dan hilangnya kekuatan di sejumlah titik dalam struktur. Tindakan UV pada polimer digunakan dalam teknologi nano, transplantasi, litografi sinar-X, dan bidang lain untuk memodifikasi sifat (kekasaran, hidrofobisitas) permukaan polimer. Misalnya, efek penghalusan vakum ultraviolet (VUV) pada permukaan polimetil metakrilat telah diketahui.

Lingkup aplikasi

Cahaya hitam

Seekor merpati terbang muncul di kartu kredit VISA di bawah sinar UV

Lampu cahaya hitam adalah lampu yang memancarkan cahaya terutama di daerah spektrum ultraviolet dengan panjang gelombang panjang (rentang UVA) dan menghasilkan sangat sedikit cahaya tampak.

Untuk melindungi dokumen dari pemalsuan, mereka sering dilengkapi dengan label UV yang hanya terlihat di bawah kondisi sinar UV. Kebanyakan paspor serta uang kertas berbagai negara mengandung unsur pelindung berupa cat atau benang yang berpendar di bawah sinar ultraviolet.

Radiasi ultraviolet yang diberikan oleh lampu hitam cukup ringan dan memiliki dampak negatif yang paling tidak serius pada kesehatan manusia. Namun, saat menggunakan lampu ini di ruangan gelap, ada beberapa bahaya yang terkait dengan radiasi yang tidak signifikan dalam spektrum yang terlihat. Ini disebabkan oleh fakta bahwa dalam gelap pupil mengembang dan sebagian besar radiasi dengan bebas memasuki retina.

Sterilisasi dengan radiasi ultraviolet

Desinfeksi udara dan permukaan

Lampu kuarsa digunakan untuk sterilisasi di laboratorium

Lampu ultraviolet digunakan untuk mensterilkan (mendisinfeksi) air, udara dan berbagai permukaan dalam semua bidang kehidupan manusia. Pada lampu bertekanan rendah yang paling umum, hampir seluruh spektrum emisi jatuh pada panjang gelombang 253,7 nm, yang sesuai dengan puncak kurva efikasi bakterisida (yaitu, efisiensi penyerapan UV oleh molekul DNA). Puncak ini terletak di sekitar panjang gelombang 253,7 nm, yang memiliki efek terbesar pada DNA, tetapi zat alami (misalnya air) menunda penetrasi UV.

Radiasi UV kuman pada panjang gelombang ini menyebabkan dimerisasi timin dalam molekul DNA. Akumulasi perubahan seperti itu dalam DNA mikroorganisme menyebabkan perlambatan reproduksi dan kepunahannya. Lampu ultraviolet kuman terutama digunakan dalam perangkat seperti iradiator kuman dan recirculator kuman.

Perawatan ultraviolet air, udara dan permukaan tidak memiliki efek berkepanjangan. Keuntungan dari fitur ini adalah menghilangkan efek berbahaya pada manusia dan hewan. Dalam hal pengolahan air limbah dengan UV, flora badan air tidak terpengaruh oleh pembuangan, seperti, misalnya, dengan pembuangan air yang diolah dengan klorin, yang terus merusak kehidupan lama setelah digunakan di pabrik pengolahan.

Lampu ultraviolet dengan efek bakterisida dalam kehidupan sehari-hari sering disebut hanya sebagai lampu bakterisida. Lampu kuarsa juga memiliki efek bakterisida, tetapi namanya bukan karena efek aksi, seperti pada lampu kuman, tetapi dikaitkan dengan bahan bola lampu - kaca kuarsa.

Desinfeksi air minum

Desinfeksi air dilakukan dengan metode klorinasi dalam kombinasi, sebagai aturan, dengan ozonasi atau desinfeksi dengan radiasi ultraviolet (UV). Desinfeksi ultraviolet (UV) adalah metode desinfeksi yang aman, ekonomis dan efektif. Baik ozonasi maupun radiasi ultraviolet tidak memiliki efek bakterisida, oleh karena itu mereka tidak boleh digunakan sebagai sarana desinfeksi air independen dalam persiapan air untuk pasokan air minum, untuk kolam renang. Ozonasi dan desinfeksi ultraviolet digunakan sebagai metode desinfeksi tambahan, bersama dengan klorinasi, meningkatkan efisiensi klorinasi dan mengurangi jumlah reagen yang mengandung klorin tambahan.

Prinsip operasi radiasi UV. Desinfeksi UV dilakukan dengan menyinari mikroorganisme dalam air dengan radiasi UV dengan intensitas tertentu (panjang gelombang yang cukup untuk penghancuran total mikroorganisme adalah 260,5 nm) untuk jangka waktu tertentu. Sebagai hasil dari iradiasi seperti itu, mikroorganisme "secara mikrobiologis" mati, karena mereka kehilangan kemampuan untuk bereproduksi. Radiasi UV dalam rentang panjang gelombang sekitar 254 nm menembus dengan baik melalui air dan dinding sel mikroorganisme yang terbawa air dan diserap oleh DNA mikroorganisme, menyebabkan kerusakan pada strukturnya. Akibatnya, proses reproduksi mikroorganisme terhenti. Perlu dicatat bahwa mekanisme ini meluas ke sel-sel hidup organisme apa pun secara keseluruhan, dan inilah yang menyebabkan bahaya radiasi ultraviolet yang keras.

Meskipun perawatan UV beberapa kali lebih rendah daripada ozonasi dalam hal efektivitas desinfeksi air, saat ini penggunaan radiasi UV adalah salah satu metode desinfeksi air yang paling efektif dan aman dalam kasus di mana volume air yang diolah kecil.

Saat ini, di negara berkembang, di daerah yang mengalami kekurangan air minum bersih, metode desinfeksi air sedang diperkenalkan. sinar matahari(SODIS), di mana peran utama dalam pemurnian air dari mikroorganisme dimainkan oleh komponen ultraviolet dari radiasi matahari.

Analisis kimia

Spektrometri UV

Spektrofotometri UV didasarkan pada penyinaran suatu zat dengan radiasi UV monokromatik, yang panjang gelombangnya berubah seiring waktu. Substansi menyerap radiasi UV dengan panjang gelombang yang berbeda untuk berbagai derajat. Grafik, pada sumbu y di mana jumlah radiasi yang ditransmisikan atau dipantulkan diplot, dan pada absis - panjang gelombang, membentuk spektrum. Spektrum unik untuk setiap zat; ini adalah dasar untuk identifikasi zat individu dalam campuran, serta pengukuran kuantitatifnya.

Analisis mineral

Banyak mineral mengandung zat yang, ketika disinari dengan radiasi ultraviolet, mulai memancarkan cahaya tampak. Setiap pengotor bersinar dengan caranya sendiri, yang memungkinkan untuk menentukan komposisi mineral tertentu berdasarkan sifat cahayanya. A. A. Malakhov dalam bukunya "Menarik tentang Geologi" (M., "Molodaya Gvardiya", 1969. 240 s) berbicara tentang ini sebagai berikut: "Cahaya mineral yang tidak biasa disebabkan oleh katoda, ultraviolet, dan sinar-x. Di dunia batu mati, mineral-mineral itu menyala dan bersinar paling terang, yang, setelah jatuh ke zona sinar ultraviolet, menceritakan tentang pengotor uranium atau mangan terkecil yang termasuk dalam komposisi batu. Banyak mineral lain yang tidak mengandung kotoran juga berkedip dengan warna "tidak wajar" yang aneh. Saya menghabiskan sepanjang hari di laboratorium, di mana saya mengamati pancaran luminescent mineral. Kalsit biasa yang tidak berwarna diwarnai secara ajaib di bawah pengaruh berbagai sumber cahaya. Sinar katoda membuat kristal ruby merah, dalam ultraviolet itu menyala nada merah tua. Dua mineral - fluorit dan zirkon - tidak berbeda dalam sinar-x. Keduanya berwarna hijau. Tetapi begitu lampu katoda dinyalakan, fluorit berubah menjadi ungu, dan zirkon menjadi kuning lemon.” (hal. 11).

Analisis kromatografi kualitatif

Kromatogram yang diperoleh dengan TLC sering dilihat dalam sinar ultraviolet, yang memungkinkan untuk mengidentifikasi sejumlah zat organik berdasarkan warna pendaran dan indeks retensi.

Menangkap serangga

Radiasi ultraviolet sering digunakan ketika menangkap serangga dalam cahaya (seringkali dalam kombinasi dengan lampu yang memancarkan di bagian spektrum yang terlihat). Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa pada sebagian besar serangga rentang yang terlihat bergeser, dibandingkan dengan penglihatan manusia, ke bagian panjang gelombang pendek dari spektrum: serangga tidak melihat apa yang dirasakan seseorang sebagai merah, tetapi mereka melihat sinar ultraviolet yang lembut. Mungkin itu sebabnya ketika mengelas di argon (dengan busur terbuka), lalat digoreng (mereka terbang ke cahaya dan di sana suhunya 7000 derajat)!

Apa itu cahaya?

Sinar matahari menembus atmosfer bagian atas dengan kekuatan sekitar satu kilowatt per meter persegi. Semua proses kehidupan di planet kita didorong oleh energi ini. Cahaya adalah radiasi elektromagnetik, sifatnya didasarkan pada medan elektromagnetik yang disebut foton. Foton cahaya dicirikan level yang berbeda energi dan panjang gelombang, dinyatakan dalam nanometer (nm). Panjang gelombang yang paling dikenal adalah yang terlihat. Setiap panjang gelombang diwakili warna tertentu. Misalnya, Matahari berwarna kuning, karena radiasi paling kuat dalam rentang spektrum tampak berwarna kuning.

Namun, ada gelombang lain di luar cahaya tampak. Semuanya disebut spektrum elektromagnetik. Bagian yang paling kuat dari spektrum adalah sinar gamma, diikuti oleh sinar-x, sinar ultraviolet, dan hanya kemudian cahaya tampak, yang menempati sebagian kecil dari spektrum elektromagnetik dan terletak di antara sinar ultraviolet dan inframerah. Semua orang tahu cahaya inframerah sebagai radiasi termal. Spektrumnya mencakup gelombang mikro dan diakhiri dengan gelombang radio, foton yang lebih lemah. Untuk hewan, sinar ultraviolet, sinar tampak dan sinar inframerah adalah yang paling berguna.

cahaya tampak.

Selain memberikan penerangan yang biasa bagi kita, cahaya juga memiliki fungsi penting untuk mengatur lamanya waktu siang hari. Spektrum cahaya tampak berkisar antara 390 hingga 700 nm. Dialah yang terpaku oleh mata, dan warnanya tergantung pada panjang gelombang. Color Rendering Index (CRI) mengukur kemampuan sumber cahaya untuk menerangi suatu objek, dibandingkan dengan sinar matahari alami sebagai 100 CRI. Sumber cahaya buatan dengan nilai CRI lebih besar dari 95 dianggap sebagai cahaya spektrum penuh yang mampu menerangi objek dengan cara yang sama seperti cahaya alami. Juga karakteristik penting untuk menentukan warna cahaya yang dipancarkan adalah suhu warna, diukur dalam Kelvin (K).

Semakin tinggi suhu warna, semakin kaya warna biru (7000K ke atas). Pada suhu warna rendah, cahaya memiliki warna kekuningan, seperti lampu pijar rumah tangga (2400K).

Suhu rata-rata siang hari adalah sekitar 5600K, dapat bervariasi dari minimum 2000K saat matahari terbenam hingga 18000K saat cuaca mendung. Untuk membawa kondisi memelihara hewan sedekat mungkin dengan yang alami, perlu untuk menempatkan lampu di kandang dengan indeks rendering warna CRI maksimum dan suhu warna sekitar 6000K. tanaman tropis perlu untuk menyediakan gelombang cahaya dalam kisaran yang digunakan untuk fotosintesis. Selama proses ini, tanaman menggunakan energi cahaya untuk menghasilkan gula, "bahan bakar alami" untuk semua organisme hidup. Penerangan dalam kisaran 400-450 nm mendorong pertumbuhan dan reproduksi tanaman.

Radiasi ultraviolet

Sinar ultraviolet atau radiasi UV menempati bagian besar dalam radiasi elektromagnetik dan berbatasan dengan cahaya tampak.

Radiasi ultraviolet dibagi menjadi 3 kelompok tergantung pada panjang gelombang:

. UVA - ultraviolet A gelombang panjang, berkisar antara 290 hingga 320 nm, memiliki pentingnya untuk reptil.
. UVB - gelombang menengah ultraviolet B, kisaran 290-320 nm, adalah yang paling signifikan untuk reptil.
. UVC - gelombang pendek ultraviolet C, berkisar antara 180 hingga 290 nm, berbahaya bagi semua organisme hidup (sterilisasi ultraviolet).

Ultraviolet A (UVA) telah terbukti mempengaruhi nafsu makan, warna, perilaku dan fungsi reproduksi hewan. Reptil dan amfibi melihat dalam kisaran UVA (320-400 nm), itulah sebabnya hal itu memengaruhi cara mereka memandang dunia di sekitar mereka. Di bawah pengaruh radiasi ini, warna makanan atau hewan lain akan terlihat berbeda dari apa yang dilihat mata manusia. Sinyal bagian tubuh (misalnya Anolis sp.) atau perubahan warna integumen (misalnya Bunglon sp) ada di mana-mana pada reptil dan amfibi, dan jika radiasi UVA tidak ada, sinyal ini mungkin tidak dapat ditangkap dengan benar oleh hewan. Kehadiran ultraviolet A berperan penting dalam memelihara dan membiakkan hewan.

Ultraviolet B berada pada rentang panjang gelombang 290-320 nm. Dalam kondisi alami, reptil mensintesis vitamin D3 saat terkena sinar matahari UVB. Pada gilirannya, vitamin D3 diperlukan untuk penyerapan kalsium oleh hewan. Pada kulit, UVB bereaksi dengan prekursor vitamin D, 7-dehydrocholesterol. Di bawah pengaruh suhu dan mekanisme khusus kulit, provitamin D3 diubah menjadi vitamin D3. Hati dan ginjal mengubah vitamin D3 menjadi bentuk aktifnya, suatu hormon (vitamin D 1,25-dihidroksida), yang mengatur metabolisme kalsium.

Reptil karnivora dan omnivora mendapatkan sejumlah besar vitamin D3 yang diperlukan dari makanan. Makanan nabati tidak mengandung D3 (cholecalceferol), tetapi mengandung D2 (ergocalceferol), yang kurang efisien dalam metabolisme kalsium. Karena alasan inilah reptil herbivora lebih bergantung pada kualitas pencahayaan daripada karnivora.

Kekurangan vitamin D3 dengan cepat menyebabkan gangguan metabolisme pada jaringan tulang hewan. Dengan gangguan metabolisme seperti itu, perubahan patologis dapat memengaruhi tidak hanya jaringan tulang, tetapi juga sistem organ lainnya. Manifestasi eksternal dari gangguan bisa berupa pembengkakan, kelesuan, penolakan makanan, perkembangan tulang dan cangkang yang tidak tepat pada kura-kura. Ketika gejala seperti itu terdeteksi, perlu untuk memberi hewan tidak hanya sumber radiasi UVB, tetapi juga menambahkan makanan atau suplemen kalsium ke dalam makanan. Tetapi bukan hanya hewan muda yang rentan terhadap gangguan ini jika tidak dikelola dengan baik, orang dewasa dan betina yang bertelur juga berisiko serius jika tidak ada radiasi UVB.

cahaya inframerah

Ektotermi alami reptil dan amfibi (berdarah dingin) menyoroti pentingnya radiasi inframerah (panas) untuk termoregulasi. Rentang spektrum inframerah berada di segmen yang tidak terlihat oleh mata manusia, tetapi sangat terasa oleh kehangatan pada kulit. Matahari memancarkan sebagian besar energinya di bagian spektrum inframerah. Untuk reptil yang aktif terutama pada siang hari, sumber terbaik termoregulasi adalah lampu pemanas khusus yang memancarkan sejumlah besar cahaya inframerah (+700 nm).

Intensitas cahaya

Iklim bumi ditentukan oleh jumlah energi matahari yang mengenai permukaannya. Intensitas pencahayaan dipengaruhi oleh banyak faktor, seperti lapisan ozon, lokasi geografis, awan, kelembaban udara, ketinggian relatif terhadap permukaan laut. Jumlah cahaya yang jatuh pada permukaan disebut iluminansi dan diukur dalam lumen per meter persegi atau lux. Penerangan di bawah sinar matahari langsung adalah sekitar 100.000 lux. Biasanya, penerangan siang hari, melewati awan, berkisar antara 5.000 hingga 10.000 lux, pada malam hari dari Bulan hanya 0,23 lux. Vegetasi yang lebat di hutan hujan juga mempengaruhi nilai-nilai ini.

Radiasi ultraviolet diukur dalam mikrowatt per sentimeter persegi (µW/sm2). Jumlahnya sangat berbeda di kutub yang berbeda, meningkat saat Anda mendekati khatulistiwa. Besarnya radiasi UVB pada siang hari di ekuator sekitar 270 W/sm2. Nilai ini menurun saat matahari terbenam dan juga meningkat saat fajar. Hewan di habitat aslinya berjemur terutama di pagi hari dan saat matahari terbenam, mereka menghabiskan sisa waktunya di tempat berlindung, liang, atau di akar pohon. Di hutan tropis, hanya sebagian kecil sinar matahari langsung yang dapat menembus vegetasi lebat ke lapisan bawah, mencapai permukaan bumi.

Tingkat radiasi ultraviolet dan cahaya di habitat reptil dan amfibi dapat bervariasi tergantung pada sejumlah faktor:

Habitat:

Di zona hutan hujan, ada lebih banyak naungan daripada di gurun. Di hutan lebat, nilai radiasi UV memiliki rentang yang luas; jauh lebih banyak sinar matahari langsung jatuh di tingkat atas hutan daripada di tanah hutan. Di zona gurun dan stepa, praktis tidak ada perlindungan alami dari sinar matahari langsung, dan efek radiasi juga dapat ditingkatkan dengan pantulan dari permukaan. Di dataran tinggi terdapat lembah dimana sinar matahari hanya dapat menembus beberapa jam dalam sehari.

Menjadi lebih aktif selama siang hari, hewan diurnal menerima lebih banyak radiasi UV daripada spesies nokturnal. Tetapi bahkan mereka tidak menghabiskan sepanjang hari di bawah sinar matahari langsung. Banyak spesies bersembunyi di tempat perlindungan selama waktu terpanas hari itu. Berjemur terbatas pada pagi dan sore hari. Di zona iklim yang berbeda, siklus aktivitas harian reptil mungkin berbeda. Beberapa spesies hewan nokturnal keluar untuk berjemur di bawah sinar matahari di siang hari untuk tujuan termoregulasi.

Garis Lintang:

Intensitas radiasi ultraviolet terbesar adalah di khatulistiwa, di mana Matahari terletak pada jarak terkecil dari permukaan Bumi, dan sinarnya melewati jarak minimum melalui atmosfer. Ketebalan lapisan ozon di daerah tropis secara alami lebih tipis daripada di lintang tengah, sehingga lebih sedikit radiasi UV yang diserap oleh ozon. Garis lintang kutub lebih jauh dari Matahari, dan beberapa sinar ultraviolet dipaksa untuk melewati lapisan yang kaya ozon dengan kerugian besar.

Ketinggian di atas permukaan laut:

Intensitas radiasi UV meningkat dengan ketinggian karena ketebalan atmosfer yang menyerap sinar matahari berkurang.

Cuaca:

Awan berperan serius sebagai penyaring sinar ultraviolet yang menuju ke permukaan bumi. Tergantung pada ketebalan dan bentuknya, mereka mampu menyerap hingga 35 - 85% energi radiasi matahari. Namun, bahkan menutupi langit sepenuhnya, awan tidak akan menghalangi akses sinar ke permukaan Bumi.

Refleksi:

Beberapa permukaan seperti pasir (12%), rumput (10%) atau air (5%) mampu memantulkan radiasi ultraviolet yang mengenainya. Di tempat-tempat seperti itu, intensitas radiasi UV bisa jauh lebih tinggi dari hasil yang diharapkan bahkan di tempat teduh.

Ozon:

Lapisan ozon menyerap sebagian radiasi ultraviolet matahari yang diarahkan ke permukaan bumi. Ketebalan lapisan ozon berubah sepanjang tahun, dan terus bergerak.

Radiasi infra merah - ini adalah jenis radiasi elektromagnetik, yang menempati kisaran 0,77 hingga 340 mikron dalam spektrum gelombang elektromagnetik. Dalam hal ini, kisaran 0,77 hingga 15 mikron dianggap sebagai gelombang pendek, dari 15 hingga 100 mikron - gelombang menengah, dan dari 100 hingga 340 - gelombang panjang.

Bagian gelombang pendek dari spektrum berdekatan dengan cahaya tampak, dan bagian gelombang panjang menyatu dengan wilayah gelombang radio ultrashort. Oleh karena itu, radiasi infra merah memiliki sifat cahaya tampak (menyebar dalam garis lurus, memantulkan, membiaskan seperti cahaya tampak) dan sifat gelombang radio (dapat melewati beberapa bahan yang tidak tembus cahaya terhadap radiasi tampak).

Pemancar inframerah dengan suhu permukaan 700 C hingga 2500 C memiliki panjang gelombang 1,55-2,55 mikron dan disebut "cahaya" - mereka lebih dekat panjang gelombangnya dengan cahaya tampak, pemancar dengan suhu permukaan yang lebih rendah memiliki panjang gelombang yang lebih panjang dan disebut " gelap".

Apa sumber radiasi infra merah?

Secara umum, setiap benda yang dipanaskan sampai suhu tertentu memancarkan energi panas dalam kisaran inframerah dari spektrum gelombang elektromagnetik dan dapat mentransfer energi ini melalui perpindahan panas radiasi ke benda lain. Perpindahan energi terjadi dari benda yang bersuhu lebih tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah, sedangkan benda yang berbeda memiliki kapasitas pancaran dan penyerapan yang berbeda, yang bergantung pada sifat kedua benda, pada keadaan permukaannya, dll.

Aplikasi

Sinar infra merah digunakan untuk keperluan medis jika radiasinya tidak terlalu kuat. Mereka memiliki efek positif pada tubuh manusia. Sinar inframerah memiliki kemampuan untuk meningkatkan aliran darah lokal dalam tubuh, meningkatkan metabolisme, dan memperluas pembuluh darah.

Pengendali jarak jauh

Dioda inframerah dan fotodioda banyak digunakan dalam kendali jarak jauh, sistem otomatisasi, sistem keamanan, dll. Mereka tidak mengalihkan perhatian seseorang karena tembus pandangnya.

Saat melukis

sterilisasi makanan

Dengan bantuan radiasi inframerah, produk makanan disterilkan untuk tujuan disinfeksi.

Agen anti-korosi

Balok inframerah diterapkan, untuk tujuan pencegahan korosi pada permukaan yang dilapisi pernis.

industri makanan

Fitur penggunaan radiasi inframerah dalam industri makanan adalah kemungkinan penetrasi gelombang elektromagnetik ke dalam produk berpori kapiler seperti biji-bijian, sereal, tepung, dll. hingga kedalaman 7 mm. Nilai ini tergantung pada sifat permukaan, struktur, sifat material dan respon frekuensi radiasi. Gelombang elektromagnetik dari rentang frekuensi tertentu tidak hanya memiliki efek termal, tetapi juga biologis pada produk, membantu mempercepat transformasi biokimia dalam polimer biologis (pati, protein, lipid). Konveyor pengeringan konveyor dapat berhasil digunakan saat meletakkan biji-bijian di lumbung dan di industri penggilingan tepung.

Radiasi ultraviolet (dari sangat... dan ungu), sinar ultraviolet, radiasi UV, radiasi elektromagnetik yang tidak terlihat oleh mata, menempati wilayah spektral antara radiasi sinar tampak dan sinar-X dalam panjang gelombang l 400-10 nm. Semua wilayah Radiasi ultraviolet kondisional dibagi menjadi dekat (400-200 nm) dan jauh, atau vakum (200-10 nm); Nama belakang berasal dari fakta bahwa Radiasi ultraviolet daerah ini sangat diserap oleh udara dan studinya dilakukan dengan menggunakan instrumen spektral vakum.

Efek positif

Pada abad kedua puluh, pertama kali ditunjukkan bagaimana radiasi UV memiliki efek menguntungkan pada manusia. Efek fisiologis sinar UV dipelajari oleh peneliti domestik dan asing pada pertengahan abad terakhir (G. Varshaver. G. Frank. N. Danzig, N. Galanin. N. Kaplun, A. Parfenov, E. Belikova. V Dugger. J. Hassesser, H. Ronge, E. Biekford, dan lainnya) |1-3|. Telah dibuktikan secara meyakinkan dalam ratusan percobaan bahwa radiasi di wilayah spektrum UV (290-400 nm) meningkatkan nada sistem simpatik-adrenalin, mengaktifkan mekanisme perlindungan, meningkatkan tingkat kekebalan nonspesifik, dan juga meningkatkan sekresi. dari sejumlah hormon. Di bawah pengaruh radiasi UV (UVR), histamin dan zat serupa terbentuk, yang memiliki efek vasodilatasi, meningkatkan permeabilitas pembuluh kulit. Perubahan metabolisme karbohidrat dan protein dalam tubuh. Tindakan radiasi optik mengubah ventilasi paru - frekuensi dan ritme pernapasan; meningkatkan pertukaran gas, konsumsi oksigen, mengaktifkan aktivitas sistem endokrin. Yang sangat penting adalah peran radiasi UV dalam pembentukan vitamin D dalam tubuh, yang memperkuat sistem muskuloskeletal dan memiliki efek anti-rachitis. Dari catatan khusus adalah bahwa kekurangan UVR jangka panjang dapat memiliki efek buruk pada tubuh manusia, yang disebut sebagai "kelaparan ringan". Manifestasi paling umum dari penyakit ini adalah pelanggaran metabolisme mineral, penurunan kekebalan, kelelahan, dll.

Aksi pada kulit

Tindakan radiasi ultraviolet pada kulit, melebihi kemampuan pelindung alami kulit (tanning) menyebabkan luka bakar.

Paparan radiasi ultraviolet yang berkepanjangan berkontribusi pada perkembangan melanoma, berbagai jenis kanker kulit, mempercepat penuaan dan munculnya kerutan.

Dengan paparan kulit yang terkontrol terhadap sinar ultraviolet, salah satu faktor positif utama adalah pembentukan vitamin D pada kulit, asalkan lapisan lemak alami dipertahankan di atasnya. Minyak sebum pada permukaan kulit yang terkena sinar ultraviolet kemudian diserap kembali ke dalam kulit. Tetapi jika Anda membersihkan sebum sebelum pergi ke sinar matahari, vitamin D tidak dapat terbentuk. Jika Anda langsung mandi setelah terpapar sinar matahari dan membersihkan lemaknya, maka vitamin D mungkin tidak sempat diserap ke dalam kulit.

Aksi pada retina

Radiasi ultraviolet tidak terlihat oleh mata manusia, tetapi dengan paparan yang intens menyebabkan cedera radiasi yang khas (luka bakar retina). Jadi, pada 1 Agustus 2008, lusinan orang Rusia merusak retina selama gerhana matahari, meskipun banyak peringatan tentang bahaya mengawasinya tanpa pelindung mata. Mereka mengeluh penurunan tajam dalam penglihatan dan bintik di depan mata mereka.

Namun, ultraviolet sangat diperlukan untuk mata manusia, seperti yang dibuktikan oleh sebagian besar dokter mata. Sinar matahari memiliki efek relaksasi pada otot-otot di sekitar mata, merangsang iris dan saraf mata, serta meningkatkan sirkulasi darah. Secara teratur memperkuat saraf retina dengan berjemur, Anda akan menghilangkan sensasi menyakitkan di mata yang terjadi saat sinar matahari yang intens.

Sumber:

Pada tubuh.

radiasi ultraviolet.

Radiasi ultraviolet adalah bagian dari radiasi matahari dengan panjang gelombang 10 hingga 400 nm.

Sinar ultraviolet dengan panjang gelombang 10 sampai 290 nm tidak sampai ke permukaan bumi. Sifat radiasi ultraviolet dengan panjang gelombang yang berbeda tidak sama. Gelombang terpendek (dari 10 hingga 200 nm) dalam aksinya mendekati radiasi pengion. Daerah ini bernama ozonisasi. Energi radiasi ultraviolet dengan panjang gelombang 200 hingga 400 nm tidak cukup untuk mengeksitasi atom; reaksi fotokimia.

Bagi kami, bagian spektrum dari 200 hingga 400 nm adalah yang paling penting. Daerah ini dibagi menjadi

wilayah C - dari 200 hingga 280 nm

daerah B - dari 280 hingga 320 nm

wilayah A- dari 320 hingga 400 nm

Wilayah C ditelepon bakterisida. Efek utama radiasi ultraviolet di area ini adalah efek bakterisida, yang banyak digunakan untuk desinfeksi air, udara, dan sebagainya. Area B dan A juga memiliki efek bakterisida, tetapi pada tingkat yang jauh lebih rendah.

Wilayah B ditelepon eritema, karena di bawah pengaruh radiasi ultraviolet daerah ini, eritema terjadi. Di area B juga sangat terasa tindakan vitamin. Efek pembentukan vitamin yang paling kuat memiliki wilayah dengan panjang gelombang panjang dari 265 hingga 315 nm.

Wilayah A telah dinamai cokelat Di bawah pengaruh radiasi ultraviolet daerah ini, terjadi tan - pembentukan melanin, yang merupakan reaksi pelindung tubuh.

Peran UVI sangat besar. Ini meningkatkan nada tubuh, kinerja mental dan fisik, ketahanan terhadap infeksi, merangsang aktivitas kelenjar endokrin, hematopoiesis.

Di bawah aksi radiasi ultraviolet, vitamin D, histamin, hormon jaringan, dan pigmen terbentuk.

Kurangnya radiasi ultraviolet berdampak buruk bagi tubuh dan dapat menyebabkan:

1. Rakhitis pada anak-anak

2. Penurunan reaktivitas imunologis secara keseluruhan

3. Penurunan kinerja mental dan fisik

4. Peningkatan insiden

5. Pelanggaran metabolisme kalsium (karena kekurangan vitamin D) - osteoporosis, osteomalacia, karies

Namun, orang tidak boleh melupakan efek negatif dari radiasi ultraviolet, yang baru-baru ini mendapat perhatian besar.

Efek negatif dari overexposure:

1. Eksaserbasi sejumlah penyakit kronis. Oleh karena itu, berjemur tidak dianjurkan untuk penyakit seperti TBC, rematik, tukak lambung dan duodenum, penyakit kardiovaskular, semua jenis proses tumor.

2. Peran radiasi ultraviolet dalam perkembangan telah terbukti kanker kulit, khususnya melanoma

3. Mungkin terjadinya defisit beberapa asam amino aromatik - tirosin, fenilalanin, serta vitamin C dan vitamin PP, yang terlibat dalam sintesis melanin

4. Jumlahnya bertambah senyawa peroksida, yang menyebabkan kelebihan konsumsi protein dan zat besi dan pembentukan radiomimetika - senyawa dengan aktivitas mutagenik.

5. Kemungkinan terjadinya luka bakar fotokimia dalam kasus ketika pigmen pelindung tidak punya waktu untuk terbentuk. Luka bakar fotokimia ditandai dengan demam, sakit kepala, dan malaise.

6. Dengan paparan radiasi ultraviolet yang berlebihan, fotoftalmia - konjungtivitis, disertai kemerahan, perasaan berpasir di mata, terbakar, lakrimasi, fotofobia, terkadang kehilangan penglihatan sementara. Photophthalmia dimungkinkan tidak hanya di bawah aksi langsung, tetapi juga cahaya yang dipantulkan dan disebarkan dan dapat diamati pada pendaki, pemain ski, tukang las listrik, di photariums, ruang operasi. Dalam kondisi industri (misalnya, tukang las), jika kornea rusak oleh radiasi ultraviolet yang intens, katarak dapat berkembang.

7. Fotosensitifitas - hipersensitivitas terhadap aksi radiasi ultraviolet, yang memanifestasikan dirinya dalam reaksi fotoalergi seperti urtikaria, dermatitis, eksim. Untuk terjadinya fotosensitifitas, sebagai suatu peraturan, keberadaan faktor eksogen dan endogen diperlukan. Faktor endogen termasuk penyakit tiroid, pankreas, hati, enzim yang menyebabkan akumulasi porfirin, asam lemak, bilirubin. Faktor eksogen - berbagai bahan kimia - tar, aspal, minyak kreosot, bahan bakar dan pelumas, pewarna (acridine, creosote).

Radiasi infra merah.

Radiasi inframerah adalah bagian dari radiasi matahari dalam rentang panjang gelombang 670 hingga 3400 nm.

Pembelajaran inframerah terutama memiliki efek termal. Selain itu, sejumlah efek biologis kini telah ditetapkan.

Efek termal ditentukan terutama oleh gelombang panjang. gelombang panjang bagian dari radiasi inframerah (lebih dari 1400 nm) dipertahankan oleh lapisan permukaan kulit, yang karenanya dipanaskan, muncul sensasi terbakar. Karena efek ini, bagian panjang gelombang panjang dari radiasi disebut "sinar terik".Pada intensitas radiasi yang cukup, eritema dan luka bakar mungkin terjadi.

gelombang pendek bagian dari radiasi menembus jaringan hingga kedalaman sekitar 3 cm, akibatnya dapat menyebabkan pemanasan jaringan, termasuk meningen. Ini adalah pengaruh radiasi inframerah gelombang pendek yang menyebabkan fenomena seperti: kelengar kena matahari. Selain itu, menyebabkan lensa menjadi terlalu panas dan berkabut, yang mengarah pada perkembangan katarak.

Reaksi umum sebagai respons terhadap aksi radiasi inframerah, mereka ditandai dengan hiperemia, peningkatan pertukaran gas, peningkatan fungsi ekskresi ginjal, dan perubahan keadaan fungsional sistem saraf.

Radiasi ultraviolet termasuk dalam spektrum optik tak terlihat. Sumber alami radiasi ultraviolet adalah matahari, yang menyumbang sekitar 5% dari kerapatan fluks radiasi matahari - ini adalah faktor vital yang memiliki efek stimulasi yang menguntungkan pada organisme hidup.

Sumber radiasi ultraviolet buatan (busur listrik selama pengelasan listrik, peleburan listrik, obor plasma, dll.) dapat menyebabkan kerusakan pada kulit dan penglihatan. Lesi mata akut (electrophthalmia) adalah konjungtivitis akut. Penyakit ini dimanifestasikan oleh sensasi benda asing atau pasir di mata, fotofobia, lakrimasi. Penyakit kronis termasuk konjungtivitis kronis, katarak. Lesi kulit terjadi dalam bentuk dermatitis akut, terkadang dengan pembentukan edema dan lepuh. Mungkin ada efek toksik umum dengan demam, menggigil, sakit kepala. Hiperpigmentasi dan pengelupasan berkembang pada kulit setelah iradiasi intens. Paparan radiasi ultraviolet yang berkepanjangan menyebabkan "penuaan" kulit, kemungkinan berkembangnya neoplasma ganas.

Regulasi higienis radiasi ultraviolet dilakukan sesuai dengan SN 4557-88, yang menetapkan kerapatan fluks radiasi yang diizinkan tergantung pada panjang gelombang, asalkan organ penglihatan dan kulit terlindungi.

Intensitas paparan yang diizinkan pekerja di
area permukaan kulit yang tidak terlindungi tidak lebih dari 0,2 m 2 (wajah,
leher, tangan) dengan total durasi paparan radiasi 50% dari shift kerja dan durasi paparan tunggal
lebih dari 5 menit tidak boleh melebihi 10 W / m 2 untuk wilayah 400-280 nm dan
0,01 W / m 2 - untuk wilayah 315-280 nm.

Saat menggunakan pakaian khusus dan pelindung wajah
dan tangan yang tidak memancarkan radiasi, intensitas yang diizinkan
paparan tidak boleh melebihi 1 W/m 2 .

Metode utama perlindungan dari radiasi ultraviolet termasuk layar, alat pelindung diri (pakaian, kacamata), krim pelindung.

Radiasi infra merah mewakili bagian tak terlihat dari spektrum elektromagnetik optik, yang energinya, ketika diserap dalam jaringan biologis, menyebabkan efek termal. Sumber radiasi inframerah dapat berupa tungku peleburan, logam cair, bagian dan blanko yang dipanaskan, berbagai jenis pengelasan, dll.

Organ yang paling terpengaruh adalah kulit dan organ penglihatan. Dalam kasus iradiasi kulit akut, luka bakar, perluasan kapiler yang tajam, peningkatan pigmentasi kulit mungkin terjadi; dengan paparan kronis, perubahan pigmentasi bisa menetap, misalnya, kulit seperti eritema (merah) pada pekerja kaca, pekerja baja.

Ketika terkena penglihatan, kekeruhan dan luka bakar pada kornea, katarak inframerah dapat dicatat.

Radiasi inframerah juga mempengaruhi proses metabolisme di miokardium, keseimbangan air dan elektrolit, keadaan saluran pernapasan bagian atas (perkembangan laringitis kronis, rinitis, sinusitis), dan dapat menyebabkan stroke panas.

Penjatahan radiasi inframerah dilakukan sesuai dengan intensitas fluks radiasi integral yang diizinkan, dengan mempertimbangkan komposisi spektral, ukuran area yang diiradiasi, sifat pelindung overall untuk durasi aksi sesuai dengan GOST 12.1.005-88 dan Aturan dan Norma Sanitasi SN 2.2.4.548-96 "Persyaratan higienis untuk iklim mikro tempat produksi."

Intensitas paparan termal pekerja dari permukaan peralatan teknologi yang dipanaskan, perlengkapan pencahayaan, insolasi di tempat kerja permanen dan tidak permanen tidak boleh melebihi 35 W / m 2 saat menyinari 50% permukaan tubuh atau lebih, 70 W / m 2 - dengan ukuran permukaan yang disinari dari 25 hingga 50% dan 100 W / m 2 - dengan penyinaran tidak lebih dari 25% dari permukaan tubuh.

Intensitas paparan termal pekerja dari sumber terbuka(logam yang dipanaskan, kaca, nyala api "terbuka", dll.) tidak boleh melebihi 140 W / m 2, sedangkan lebih dari 25% permukaan tubuh tidak boleh terkena radiasi dan wajib menggunakan alat pelindung diri, termasuk wajah dan pelindung mata.

Intensitas paparan yang diizinkan ke tempat permanen dan tidak permanen diberikan dalam Tabel. 4.20.

Tabel 4.20.

Intensitas paparan yang diizinkan

Langkah-langkah utama untuk mengurangi risiko paparan radiasi infra merah pada manusia meliputi: mengurangi intensitas sumber radiasi; teknis peralatan pelindung; perlindungan waktu, penggunaan alat pelindung diri, tindakan terapeutik dan pencegahan.

Peralatan pelindung teknis dibagi menjadi layar penutup, pemantul panas, penghilang panas dan insulasi panas; penyegelan peralatan; sarana ventilasi; sarana kendali jarak jauh otomatis dan pemantauan; alarm.

Saat melindungi dengan waktu, untuk menghindari panas berlebih umum dan kerusakan lokal (terbakar), durasi periode penyinaran inframerah berkelanjutan seseorang dan jeda di antara mereka diatur (Tabel 4.21. menurut R 2.2.755-99).

Tabel 4.21.

Ketergantungan penyinaran terus menerus pada intensitasnya.

Pertanyaan ke 4.4.3.

Jelaskan sumber alam medan elektromagnetik.
Berikan klasifikasi medan elektromagnetik antropogenik.

3. Ceritakan tentang pengaruh medan elektromagnetik pada seseorang.

4. Apa pengaturan medan elektromagnetik.

5. Berapa tingkat paparan medan elektromagnetik yang diizinkan di tempat kerja.

6. Sebutkan langkah-langkah utama untuk melindungi pekerja dari efek buruk medan elektromagnetik.

7. Layar apa yang digunakan untuk melindungi dari medan elektromagnetik.

8. Alat pelindung diri apa yang digunakan dan bagaimana efektivitasnya ditentukan.

9. Jelaskan jenis-jenis radiasi pengion.

10. Dosis apa yang mencirikan efek radiasi pengion.

11. Apa pengaruh radiasi pengion pada seseorang.

12. Apa pengaturan radiasi pengion.

13. Beri tahu kami prosedur untuk memastikan keselamatan saat bekerja dengan radiasi pengion.

14. Berikan konsep radiasi laser.

15. Jelaskan dampaknya terhadap manusia dan metode perlindungannya.

16. Berikan konsep radiasi ultraviolet, pengaruhnya terhadap manusia dan metode perlindungannya.

17. Berikan konsep radiasi infra merah, pengaruhnya terhadap manusia dan metode perlindungannya.

Kami juga merekomendasikan

Memuat...

rumah > Metalurgi

Radiasi ultraviolet dan inframerah. Radiasi inframerah dan ultraviolet

Apa itu cahaya?

cahaya tampak.

Radiasi ultraviolet

cahaya inframerah

Intensitas cahaya

Pengendali jarak jauh Dioda inframerah dan fotodioda banyak digunakan dalam kendali jarak jauh, sistem otomatisasi, sistem keamanan, dll. Mereka tidak mengalihkan perhatian seseorang karena tembus pandangnya.

Saat melukis

sterilisasi makanan

Dengan bantuan radiasi inframerah, produk makanan disterilkan untuk tujuan disinfeksi.

industri makanan

Efek positif

Aksi pada kulit

Aksi pada retina

Kami juga merekomendasikan

Pengendali jarak jauh

Dioda inframerah dan fotodioda banyak digunakan dalam kendali jarak jauh, sistem otomatisasi, sistem keamanan, dll. Mereka tidak mengalihkan perhatian seseorang karena tembus pandangnya.