Реферат на тему Инфракрасное излучение и его применение в медицине

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ. 3

ГЛАВА I ЧТО ТАКОЕ ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ. 5

ГЛАВА II ПРИМЕНЕНИЕ ЭТОГО ЭФФЕКТА В МЕДИЦИНЕ. 10

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 17

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ   18

Введение:

При лечении и реабилитации
пациентов с различными заболеваниями особое место занимают медицинские
физические факторы, как природные (климат, воздух, вода, солнце), так и переформулированные,
или искусственно полученные. В качестве наиболее подходящих для организма
стимуляторов внешней среды терапевтические физические факторы оказывают
гомеостатическое воздействие на различные органы и системы, способствуют
повышению устойчивости организма к вредным воздействиям, усиливают его защитные
механизмы, оказывают выраженное саногенетическое действие, повышают
эффективность других лечебных средств и снимают побочные эффекты лекарств.

Их применение является доступным,
высокоэффективным и экономически эффективным. Конечно, вышеупомянутые
преимущества терапевтических физических факторов полностью реализуются при их
правильном использовании в сочетании с другими терапевтическими и
профилактическими и реабилитационными мерами.

Область медицины, которая
занимается изучением воздействия на организм терапевтических физических
факторов и их использования с терапевтическими, профилактическими,
оздоровительными и реабилитационными целями, называется физиотерапией. Знание
этой дисциплины является необходимым элементом медицинского образования, и ее
изучение способствует созданию научного и клинического мышления современного
врача.

В последние годы ведутся
интенсивные научные исследования в области применения ИК-технологий в медицине.
В частности, одним из новейших и действенных методов лечения онкологии является
инфракрасная терапия.

Многие страны работают над
созданием приборов и методов лечения такого вида заболеваний, например, в
Японии существует целое общество, занимающееся исследованиями в этом
направлении. На протяжении многих лет экспериментов в странах Востока были
реализованы различные инфракрасные системы (более 700 тысяч) для лечения всего
тела, при этом уже более 30 миллионов человек с успехом прошли локализованную
инфракрасную терапию.

Инфракрасное излучение – это
электромагнитное излучение, которое занимает спектральную область между красным
концом видимого света, длина которого составляет λ = 0,74 мкм и частотой 430
ТГц, и микроволновым радиоизлучение с длиной волны λ ~ 1—2 мм и частотой 300
ГГц.

Цель работы – рассмотреть
применение инфракрасного излучения в медицине.

Задачи, которые нужно решить для
достижения цели.

1)Рассмотреть, что такое
инфракрасное излучение.

2)Охарактеризовать области
медицины, где применяют данный эффект.

Актуальность исследования
заключается в том, что инфракрасные лучи имеют очень широкий спектр применения.
Медицина – лишь одна из сфер, но очень важная, поскольку от ее уровня зависит
здоровье населения стран в целом.

Заключение:

Инфракрасное излучение,
представляет собой излучение, которое не в состоянии увидеть человеческий глаз.
Оно применяется в самых разных областях техники.

Оно было открыто в начале
девятнадцатого столетия, однако, по-настоящему широко этот эффект стал
применяться с двадцатого столетия.

Например, при помощи инфракрасного
излучения можно обогревать дома, а также создавать приборы, которые позволяют
человеку видеть в темноте. Также есть вариант применения и в сельском
хозяйстве, например, при сушке зерна.

Инфракрасное излучение является
также основным источником тепла на планете, поскольку наше Солнце является
главным его излучателем.

Можно сделать вывод, что
инфракрасное излучение нашло себе очень широкое применение в медицине. Его
используют как при лечении заболеваний, так и в качестве анестезии, а также в
качестве обеззараживающего средства.

Однако, действие этих лучей на
человеческий организм не исчерпывается только положительными эффектами. Дело в
том, что реакция человеческого организма на инфракрасные лучи напрямую зависит
от их длины.

Среди отрицательных воздействий
выделяются ожоги, тепловые удары, нарушения работы нервной системы, а также
некоторых внутренних органов человеческого тела.

Фрагмент текста работы:

ГЛАВА I ЧТО ТАКОЕ ИНФРАКРАСНОЕ
ИЗЛУЧЕНИЕ

Оптический спектр, видимый
человеческим глазом, представляет собой небольшую область электромагнитного
спектра излучения. С одной стороны, он ограничен ультрафиолетовым излучением с
короткой длиной волны, а с другой-инфракрасным (тепловым) излучением с длинной
длиной волны. За инфракрасным спектром находится радиодиапазон электромагнитных
волн.

Первый-изученный оптический
(видимый)спектр . Это связано прежде всего с тем, что первым источником тепла и
света, который знали древние люди, было солнце. Зависимость человека от Солнца
вынудила постоянные наблюдения за ним искать закономерности в его поведении.[3,
35]

Именно по этой причине астрономия
является самой старой наукой. Первые таблицы солнечных и лунных затмений были
уже в 747 году до нашей эры, наряду с выяснением моделей движения Солнца, была
изучена сама природа солнечного излучения, света. Например, у египтян были
идентичны терминам "свет" и "солнце". Об этом говорят
древние египетские образы солнца в форме диска с лучами, разделяющими все
стороны.

Теория и природа света на
протяжении многих столетий была предметом изучения многих выдающихся деятелей.
Только в XVII в. во взглядах на природу света появились две четко выраженные,
подлинно научные теории: волновая и корпускулярная.

Видимым диапазоном
электромагнитного спектра является только оптический диапазон. Как же были
открыты другие, невидимые глазу, диапазоны спектра?

Инфракрасный диапазон
электромагнитного спектра был обнаружен в 1800 г. английским астрономом В. Гершелем.
Ученый проводил серию опытов, чтобы выяснить, какой нагревательной способностью
обладают различные участки солнечного спектра.

Он исследовал оптический спектр,
проецируемый на стол призмой. Чтобы узнать, как ведут себя отдельные области
оптического спектра, он принес им чувствительный ртутный термометр. Различные
части спектра нагревали термометр по-разному. Но как Гершель был удивлен, когда
нагрев термометра увеличивался, когда термометр проходил через красную границу
оптического спектра. Ученый пришел к выводу, что было излучение, которое не
было видно глазу, но было записано термометром. Он назвал это излучение
инфракрасным или тепловым. Инфракрасное  излучение или
инфракрасные лучи, это электромагнитное излучение, занимающее спектральную
область между красным  концом видимого
света (с длиной волны 0,74 мкм) и коротковолновым радиоизлучением (1-2 мм).[2,
12] Инфракрасное  излучение также называют «тепловым»
излучением, так как инфракрасное излучение от нагретых предметов  воспринимается кожей человека как  ощущение тепла. При этом длины волн,
излучаемые телом, зависят от температуры 
нагревания: чем выше температура, тем 
короче длина волны и выше интенсивность 
излучения. Спектр 
инфракрасного излучения, так же как и спектр видимого и ультрафиолетового
излучений, может состоять из отдельных линий, полос или быть непрерывным в
зависимости от природы источника инфракрасного излучения. В зависимости от длины волны изменяется
проникающая способность инфракрасного 
излучения. Наибольшую проникающую 
способность имеет коротковолновое 
инфракрасное излучение (0,76-1,4 мкм), которое  проникает в ткани человека на глубину в несколько
сантиметров. Инфракрасные лучи длинноволнового 
диапазона (9-420 мкм) задерживаются в 
поверхностных слоях кожи.[4, 31]

Мощным источником такого
излучения является Солнце, из которых около 50% излучения находится в
инфракрасном диапазоне. Значительный процент (от 70 до 80%) энергии излучения
ламп накаливания с вольфрамовой нитью падает на 
фотографию в темноте и в некоторых приборах ночного мониторинга лампа
освещения поставляется с инфракрасным светофильтром, который пропускает только
инфракрасное излучение. Мощный источник инфракрасного излучения. представляет
собой электрическую дугу угля с температурой ~ 3900 К, выбросы которой близки к
выбросам черного тела, а также различные газоразрядные лампы(импульс и
непрерывное сгорание).

в производственных условиях,
выделение тепла возможно из:

плавление, нагрев печи и других
тепловых приборов;

охлаждение нагретых или расплавленных
металлов;

перехода в тепло механической
энергии, которая расходуется на привод основного технологического оборудования;

переход электричества в тепловую
энергию и т. д.

Около 60% тепловой энергии
распространяется в окружающую среду инфракрасным излучением. Энергия воздуха,
проходящая почти без потери пространства, снова преобразуется в тепловую
энергию. Тепловое излучение не оказывает прямого влияния на окружающий воздух,
свободно проникая в него.[6, 13]

Производственные источники
лучистого тепла по характеру излучения можно разделить на четыре группы:

при температуре поверхности
излучения до 500 градусов Цельсия (наружная поверхность печи и т. д.); их
спектр содержит инфракрасные лучи с длиной волны 1,9-3,7 мкм;

с температурой поверхности от 500
до 1300 градусов Цельсия (открытое пламя, плавящее Железо и др.); их спектр
содержит преимущественно инфракрасные лучи с длиной волны 1,9-3,7 мкм;

с температурой от 1300 до 1800
градусов Цельсия (расплавленная сталь и т. д.); их спектр также содержит инфракрасные
лучи до коротких длин волн 1,2-1,9 мкм и видимой высокой яркости;[3, 67]

с температурой выше 1800 градусов
Цельсия ( пламя электрических дуговых печей, сварочных аппаратов и т. д.); их
спектр излучения содержит вместе с инфракрасными и видимыми ультрафиолетовыми
лучами.

ИК (инфракрасные) диоды и
фотодиоды повсеместно используются в пультах дистанционного управления,
автоматических системах, системах безопасности и т. д. Инфракрасные излучатели
используются в промышленности для сушки поверхностей краски. Инфракрасный метод
сушки имеет значительные преимущества по сравнению с традиционным конвекционным
методом.

Во-первых, это, безусловно,
экономический эффект. Скорость и потребляемая энергия при инфракрасной сушке
меньше, чем те же показатели в традиционных методах. Положительным побочным
эффектом является стерилизация пищевых продуктов, повышение коррозионной
стойкости поверхностей, покрытых красителями. Недостатком является значительно
большее неравенство нагрева, что совершенно неприемлемо в ряде технологических
процессов.

Особенностью применения
ИК-излучения в пищевой промышленности является возможность проникновения
электромагнитной волны в такие капиллярно-пористые продукты, как зерно, зерно,
мука и т. д. на глубину 7 мм. Это значение зависит от характера поверхности,
структуры, свойств материала и частотной характеристики излучения.[2, 21]

Электромагнитная волна
определенной полосы частот оказывает не только тепловое, но и биологическое
воздействие на продукт, способствуя ускорению биохимических превращений в
биологических полимерах (крахмал, белок, липиды). Сушильные конвейеры могут
быть успешно использованы при укладке зерна в зерновые бункеры и в мучной
промышленности.

Кроме того, в последнее время
инфракрасное излучение все чаще начинает использоваться для обогрева помещений
и наружных пространств. Инфракрасные обогреватели используются для организации
дополнительного или основного отопления в помещениях (домах ,квартирах, офисах
и т. д.), а также для местного обогрева уличного пространства (уличные кафе
,беседки, веранды).

Инфракрасное излучение широко
используется в научных исследованиях, в решении ряда практических задач, в
военных делах и т. д.

Благодаря различению
коэффициентов рассеяния, отражения и передачи тела в видимом и инфракрасном
излучении фотография, полученная в инфракрасном излучении, имеет ряд
характеристик по сравнению с обычной фотографией. Например, инфракрасные снимки
часто показывают детали, невидимые на обычной фотографии.

Таким образом, инфракрасное
излучение, представляет собой излучение, которое не в состоянии увидеть
человеческий глаз. Оно применяется в самых разных областях техники.

Оно было открыто в начале
девятнадцатого столетия, однако, по-настоящему широко этот эффект стал
применяться с двадцатого столетия.

Например, при помощи
инфракрасного излучения можно обогревать дома, а также создавать приборы,
которые позволяют человеку видеть в темноте. Также есть вариант применения и в
сельском хозяйстве, например, при сушке зерна.

Инфракрасное излучение является
также основным источником тепла на планете, поскольку наше Солнце является
главным его излучателем.