Применение ультразвука
Приготовление смесей с помощью ультразвука
Широко применяется ультразвук для приготовления однородных смесей (гомогенизации). Еще в 1927 году американские ученые Лимус и Вуд обнаружили, что если две несмешивающиеся жидкости (например, масло и воду) слить в одну мензурку и подвергнуть облучению ультразвуком, то в мензурке образуется эмульсия, то есть мелкая взвесь масла в воде. Подобные эмульсии играют большую роль в промышленности: это лаки, краски, фармацевтические изделия, косметика. Широкое внедрение такого метода приготовления эмульсий в промышленность началось после изобретения жидкостного свистка.
Применение ультразвука в биологии
Способность ультразвука разрывать оболочки клеток нашла применение в биологических исследованиях, например, при необходимости отделить клетку от ферментов. Ультразвук используется также для разрушения таких внутриклеточных структур, как митохондрии и хлоропласты с целью изучения взаимосвязи между их структурой и функциями (аналитическая цитология).
Другое применение ультразвука в биологии связано с его способностью вызывать мутации. Исследования, проведенные в Оксфорде, показали, что ультразвук даже малой интенсивности может повредить молекулу ДНК.
Искусственное целенаправленное создание мутаций играет большую роль в селекции растений. Главное преимущество ультразвука перед другими мутагенами (рентгеновские лучи, ультрафиолетовые лучи) заключается в том, что с ним чрезвычайно легко работать.
Применение ультразвука для диагностики
Ультразвуковые колебания при распространении подчиняются законам геометрической оптики. В однородной среде они распространяются прямолинейно и с постоянной скоростью. На границе различных сред с неодинаковой акустической плотностью часть лучей отражается, а часть преломляется, продолжая прямолинейное распространение. Чем выше градиент перепада акустической плотности граничных сред, тем большая часть ультразвуковых колебаний отражается. Так как на границе перехода ультразвука из воздуха на кожу происходит отражение 99,99 % колебаний, то при ультразвуковом сканировании больного необходимо смазывание поверхности кожи водным желе, которое выполняет роль переходной среды. Отражение зависит от угла падения луча (наибольшее при перпендикулярном направлении) и частоты ультразвуковых колебаний (при более высокой частоте большая часть отражается).
Для исследования органов брюшной полости и забрюшинного пространства, а также полости малого таза используется частота 2,5 - 3,5 МГц, для исследования щитовидной железы используется частота 7,5 МГц.
Генератором ультразвуковых волн является пьезодатчик, который одновременно играет роль приемника отраженных эхосигналов. Генератор работает в импульсном режиме, посылая около 1000 импульсов в секунду. В промежутках между генерированием ультразвуковых волн пьезодатчик фиксирует отраженные сигналы.
В качестве детектора или трансдюсора применяется сложный датчик, состоящий из нескольких сотен мелких пьезокристаллов, работающих в одинаковом режиме. В датчик вмонтирована фокусирующая линза, что дает возможность создать фокус на определенной глубине.
Используются три типа ультразвукового сканирования: линейное
(параллельное), конвексное и секторное. Соответственно датчики или трансдюсоры ультразвуковых аппаратов называются линейные, конвексные и секторные. Выбор датчика для каждого исследования проводится с учетом глубины и характера положения органа
Отраженные эхосигналы поступают в усилитель и специальные системы реконструкции, после чего появляются на экране телевизионного монитора в виде изображения срезов тела, имеющие различные оттенки черно-белого цвета.
Оптимальным является наличие не менее 64 градиентов цвета черно-белой шкалы. При позитивной регистрации максимальная интенсивность эхосигналов проявляется на экране белым цветом (эхопозитивные участки), а минимальная - черным (эхонегативные участки). При негативной регистрации наблюдается обратное положение.
Выбор позитивной или негативной регистрации не имеет значения.
Полученное изображение фиксируется на экране монитора, а затем регистрируется с помощью термопринтера.
Использование эффекта Доплера в диагностике
Суть эффекта заключается в изменении частоты звука вследствие относительного движения источника и приемника звука. Когда звук отражается от движущегося объекта, частота отраженного сигнала изменяется (происходит сдвиг частоты).
При наложении первичных и отраженных сигналов возникают биения, которые прослушиваются с помощью наушников или громкоговорителя. В настоящее время на основе эффекта Доплера исследованы только движение крови и биение сердца. Этот эффект широко применяется в акушерстве, так как звуки, идущие от матки легко регистрируются. На ранней стадии беременности звук проходит через мочевой пузырь. Когда матка наполняется жидкостью, она сама начинает проводить звук. Положение плаценты определяется по звукам протекающей через нее крови, а через 9 - 10 недель с момента образования плода прослушивается биение его сердца. С помощью ультразвуковых устройств количество зародышей или констатировать смерть плода.
Применение ультразвука в терапии и хирургии
Ультразвук, применяемый в медицине, может быть условно разделен на ультразвук низких и высоких интенсивностей. Основная задача применения ультразвука низких интенсивностей (0,125 - 3,0 Вт/см2) - неповреждающий нагрев или какие-либо нетепловые эффекты, а также стимуляция и ускорение нормальных физиологических реакций при лечении повреждений. При более высоких интенсивностях (> 5 Вт/см2) основная цель - вызвать управляемое избирательное разрушение в тканях.
Первое направление включает в себя большинство применений ультразвука в физиотерапии и некоторые виды терапии рака, второе - ультразвуковую хирургию.
Применение ультразвука в хирургии.
Существуют две основные области применения ультразвука в хирургии. В первой из них используется способность сильно фокусированного пучка ультразвука вызывать локальные разрушения в тканях, а во второй механические колебания ультразвуковой частоты накладываются на хирургические инструменты типа лезвий, пил, механических наконечников.
Применение ультразвука в природе
Летучие мыши, использующие при ночном ориентировании эхолокацию, испускают при этом ртом (кожановые) или имеющим форму параболического зеркала носовым отверстием (подковоносые) сигналы чрезвычайно высокой интенсивности. На расстоянии 1 - 5 см от головы животного давление ультразвука достигает 60 мбар, т.е. соответствует в слышимой нами частотной области давлению звука, создаваемого отбойным молотком. Эхо своих сигналов летучие мыши способны воспринимать при давлении всего 0,001 мбар, т.е. в 10000 раз меньше, чем у испускаемых сигналов. При этом летучие мыши могут обходить при полете препятствия даже в том случае, когда на эхолокационные сигналы накладываются ультразвуковые помехи с давлением 20 мбар. Механизм этой высокой помехоустойчивости еще неизвестен. При локализации летучими мышами предметов, например, вертикально натянутых нитей с диаметром всего 0,005 - 0,008 мм на расстоянии 20см (половина размаха крыльев), решающую роль играют сдвиг во времени и разница в интенсивности между испускаемым и отраженным сигналами.
Подковоносы могут ориентироваться и с помощью только одного уха
(моноурально), что существенно облегчается крупными непрерывно движущимися ушными раковинами. Они способны компенсировать даже частотный сдвиг между испускаемыми и отраженными сигналами, обусловленный эффектом Доплера (при приближении к предмету эхо является более высокочастотным, чем посылаемый сигнал). Понижая во время полета эхолокационную частоту таким образом, чтобы частота отраженного ультразвука оставалась в области максимальной чувствительности их "слуховых" центров, они могут определить скорость собственного перемещения.
Медузы и инфразвуки
На краю "колокола" у медузы расположены примитивные глаза и органы равновесия - слуховые колбочки величиной с булавочную головку. Это и есть
"уши" медузы. Однако "слышат" они не просто звуковые колебания, доступные и нашему уху, а инфразвуки с частотой 8 – 13 герц.
Перед штормом усиливающийся ветер срывает гребни волн и захлестывает их. Каждое такое захлопывание воды на гребне волны порождает акустический удар, создаются инфразвуковые колебания, их-то и улавливает своим куполом медуза. Колокол медузы усиливает инфразвуковые колебания (как рупор) и передает на "слуховые колбочки". Шторм разыгрывается еще за сотни километров от берега, он придет в эти места примерно часов через 20, а медузы уже слышат его и уходят на глубину.
Нужно отдать должное бионикам, которые создали электронный автоматический аппарат - предсказатель бурь, работа которого основана на принципе "инфрауха" медузы. Такой прибор может предупредить о готовящейся буре за 15 часов, а не за два, как обычный морской барометр.
Заключение
В данном реферате рассмотрено влияние шума т.е. слышимого звука и гиперзвука , инфра- и ультразвука на человека и окружающую среду, а также представлена их классификация, характеристика, предельно допустимые уровни и средства борьбы и защиты от них.
Звуки очень большой силы, уровень которых превышает 120-130 дБ, вызывают болевое ощущение и повреждения в слуховом аппарате (акустическая травма). В таблице 4 представлены уровни различных звуков [5].
Таблица 4
Уровни различных звуков в зависимости от источника шума и растояния
| Источник шума | Расстояние, м | Уровень шума, дБ |
| Жилая комната | - | |
| Речь средней громкости | ||
| Машинописное бюро | - | |
| Металлорежущие станки | На рабочем месте | 80-96 |
| Дизельный грузовик | ||
| Пневмоперфоратор | ||
| Реактивный двигатель | ||
| Выстрел из артиллерийского орудия | 1-2 | 160-170 |
Разрыв барабанных перепонок в органах слуха человека происходит под воздействием шума, уровень звукового давления которого составляет ≈ 186дБ. Воздействие на организм человека шума, уровень которого около 196 дБ, приведет к повреждению легочной ткани (порог легочного повреждения).
Однако не только сильные шумы, приводящие к мгновенной глухоте или повреждению органов слуха человека, вредно отражаются на здоровье и работоспособности людей. Шумы небольшой интенсивности, порядка 50–60дБА1, негативно воздействуют на нервную систему человека, вызывают бессонницу, неспособность сосредоточиться, что ведет к снижению производительности труда и повышает вероятность возникновения несчастных случаев на производстве. Если шум постоянно действует на человека в процессе труда, то могут возникнуть различные психические нарушения, сердечно-сосудистые, желудочно-кишечные и кожные заболевания, тугоухость.
Последствия воздействия шума небольшой интенсивности на организм человека зависят от ряда факторов, в том числе возраста и состояния здоровья работающего, вида трудовой деятельности, психологического и физического состояния человека в момент действия шума и ряда других факторов. Шум, производимый самим человеком, обычно не беспокоит его. В отличие от этого посторонние шумы часто вызывают сильный раздражающий эффект. Если сравнивать шумы с одинаковым уровнем звукового давления, то высокочастотные шумы (f > 1000 Гц) более неприятны для человека, чем низкочастотные (f < 400 Гц). В ночное время шум с уровнем 30–40 дБА является серьезным беспокоящим фактором.
При постоянном воздействии шума на организм человека могут возникнуть патологические изменения, называемые шумовой болезнью, которая является профессиональным заболеванием.
Инфразвук также оказывает негативное влияние на органы слуха, вызывая утомление, чувство страха, головные боли и головокружения, а также снижает остроту зрения. Особенно неблагоприятно воздействие на организм человека инфразвуковых колебаний с частотой 4–12 Гц.
Вредное воздействие ультразвука на организм человека выражается в нарушении деятельности нервной системы, снижении болевой чувствительности, изменении сосудистого давления, а также состава и свойств крови. Ультразвук передается либо через воздушную среду, либо контактным путем через жидкую и твердую среду (действие на руки работающих). Контактный путь передачи ультразвука наиболее опасен для организма человека.
Приложение 1
Предельно допустимые уровни шума на рабочих местах, в жилых и общественных помещениях и на территории жилой застройки
| Вид трудовой деятельности, рабочие места | Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами в Гц | Уровни звука и эквивалентные уровни звука, дБА | ||||||||
| 31,5 | ||||||||||
| Предприятия, учреждения и организации | ||||||||||
| 1.Творческая деятельность, руководящая работа с повышенными требованиями, научная деятельность, конструирование и проектирование, программирование, преподавание и обучение, врачебная деятельность: рабочие места в помещениях дирекции, проектно-конструкторских бюро; расчетчиков, программистов вычислительных машин, в лабораториях для теоретических работ и обработки данных, приема больных в здравпунктах | ||||||||||
| 2.Высококвалифицированная работа, требующая сосредоточенности, административно-управленческая деятельность, измерительные и аналитические работы в лаборатории: рабочие места в помещениях цехового управленческого аппарата, в рабочих комнатах конторских помещений, лабораториях | ||||||||||
| 3. Работа, выполняемая с часто получаемыми указаниями и акустическими сигналами, работа, требующая постоянного слухового контроля, операторская работа по точному графику с инструкцией, диспетчерская работа: рабочие места в помещениях диспетчерской службы, кабинетах и помещениях наблюдения и дистанционного управления с речевой связью по телефону, машинописных бюро, на участках точной сборки, на телефонных и телеграфных станциях, в помещениях мастеров, в залах обработки информации на вычислительных машинах | ||||||||||
| 4. Работа, требующая сосредоточенности, работа с повышенными требованиями к процессам наблюдения и дистанционного управления производственными циклами: рабочие места за пультами в кабинах наблюдения и дистанционного управления без речевой связи по телефону; в помещениях лабораторий с шумным оборудованием, в помещениях для размещения шумных агрегатов вычислительных машин | ||||||||||
| 5. Выполнение всех видов работ (за исключением перечисленных в пп. 1-4 и аналогичных им) на постоянных рабочих местах в производственных помещениях и на территории предприятий | ||||||||||
| Подвижной состав железнодорожного транспорта | ||||||||||
| 6. Рабочие места в кабинах машинистов тепловозов, электровозов, поездов метрополитена, дизель-поездов и автомотрис | ||||||||||
| 7. Рабочие места в кабинах машинистов скоростных и пригородных электропоездов | ||||||||||
| 8. Помещения для персонала вагонов поездов дальнего следования, служебных отделений рефрижераторных секций, вагонов электростанций, помещений для отдыха в багажных и почтовых отделениях | ||||||||||
| 9. Служебные помещения багажных и почтовых вагонов, вагонов-ресторанов | ||||||||||
| Морские, речные, рыбопромысловые и др. суда | ||||||||||
| 10. Рабочая зона в помещениях энергетического отделения морских судов с постоянной вахтой (помещения, в которых установлена главная энергетическая установка, котлы, двигатели и механизмы, вырабатывающие энергию и обеспечивающие работу различных систем и устройств) | ||||||||||
| 11. Рабочие зоны в центральных постах управления (ЦПУ) морских судов (звукоизолированные), помещениях, выделенных из энергетического отделения, в которых установлены контрольные приборы, средства индикации, органы управления главной энергетической установкой и вспомогательными механизмами | ||||||||||
| 12. Рабочие зоны в служебных помещениях морских судов (рулевые, штурманские, багермейстерские рубки, радиорубки и др.) | ||||||||||
| 13. Производственно-технологические помещения на судах рыбной промышленности (помещения для переработки объектов промысла рыбы,морепродуктов и пр.) | ||||||||||
| Тракторы, самоходные шасси, самоходные, прицепные и навесные сельскохозяйственные машины, строительно-дорожные, землеройно-транспортные, мелиоративные и другие аналогичные виды машин | ||||||||||
| 14. Рабочие места водителей и обслуживающего персонала автомобилей | ||||||||||
| 15. Рабочие места водителей и обслуживающего персонала (пассажиров) легковых автомобилей | ||||||||||
| 16. Рабочие места водителей и обслуживающего персонала тракторов самоходных шасси, прицепных и навесных сельскохозяйственных машин, строительно-дорожных и других аналогичных машин | ||||||||||
| 17. Рабочие места в кабинах и салонах самолетов и вертолетов |
Приложение 2
Предельно допустимые уровни инфразвука на рабочих местах, в жилых и общественных помещениях и на территории жилой застройки
| № п/п | Назначение помещений | Уровни звукового давления, дБ в Октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц | Общий уровень звукового давления, дБ Лин | |||
| 1. | Работы с различной степенью тяжести и напряженности трудового процесса в производственных помещениях и на территории предприятий: - работы различной степени тяжести - работы различной степени интеллектуально-эмоциональ- ной напряженности | |||||
| 2. | Территория жилой застройки | |||||
| 3. | Помещения жилых и общественных зданий |
Таблица 1
Предельно допустимые уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах для трудовой деятельности разных категорий тяжести и напряженности в дБА
| Категория напряженности трудового процесса | Категория тяжести трудового процесса | ||||
| Легкая физическая нагрузка | Средняя физическая нагрузка | Тяжелый труд 1 степени | Тяжелый труд 2 степени | Тяжелый труд 3 степени | |
| Напряженность легкой степени | |||||
| Напряженность средней степени | |||||
| Напряженный труд 1 степени | - | - | - | ||
| Напряженный труд 2 степени | - | - | - |
Допустимые уровни звукового давления на рабочих местах не должны превышать значений, приведенных в таблице 2 [3].
Таблица 2
| Среднегеометрические частоты третьоктавных полос, кГц | Уровень звукового давления, дБ |
| 12,5 | |
| 80 (90) | |
| 31,5-100,0 |
Допустимые уровни виброскорости и ее пиковые значения на рабочих местах не должны превышать значений, приведенных в таблице 3 [3].
Таблица 3
| Среднегеометрические частоты октавных полос, кГц | Пиковые значения виброскорости, м/с | Уровни виброскорости, дБ |
| 8-63 | 5*10-3 | |
| 125-500 | 8,9*10-3 | |
| 1*103 – 31,5*103 | 1,6*10-3 |
Таблица 4
Уровни различных звуков в зависимости от источника шума и растояния
| Источник шума | Расстояние, м | Уровень шума, дБ |
| Жилая комната | - | |
| Речь средней громкости | ||
| Машинописное бюро | - | |
| Металлорежущие станки | На рабочем месте | 80-96 |
| Дизельный грузовик | ||
| Пневмоперфоратор | ||
| Реактивный двигатель | ||
| Выстрел из артиллерийского орудия | 1-2 | 160-170 |
Таблица 1
Предельно допустимые уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах для трудовой деятельности разных категорий тяжести и напряженности в дБА
| Категория напряженности трудового процесса | Категория тяжести трудового процесса | ||||
| Легкая физическая нагрузка | Средняя физическая нагрузка | Тяжелый труд 1 степени | Тяжелый труд 2 степени | Тяжелый труд 3 степени | |
| Напряженность легкой степени | |||||
| Напряженность средней степени | |||||
| Напряженный труд 1 степени | - | - | - | ||
| Напряженный труд 2 степени | - | - | - |
Допустимые уровни звукового давления на рабочих местах не должны превышать значений, приведенных в таблице 2 [3].
Таблица 2
| Среднегеометрические частоты третьоктавных полос, кГц | Уровень звукового давления, дБ |
| 12,5 | |
| 80 (90) | |
| 31,5-100,0 |
Допустимые уровни виброскорости и ее пиковые значения на рабочих местах не должны превышать значений, приведенных в таблице 3 [3].
Таблица 3
| Среднегеометрические частоты октавных полос, кГц | Пиковые значения виброскорости, м/с | Уровни виброскорости, дБ |
| 8-63 | 5*10-3 | |
| 125-500 | 8,9*10-3 | |
| 1*103 – 31,5*103 | 1,6*10-3 |
Таблица 4
Уровни различных звуков в зависимости от источника шума и растояния
| Источник шума | Расстояние, м | Уровень шума, дБ |
| Жилая комната | - | |
| Речь средней громкости | ||
| Машинописное бюро | - | |
| Металлорежущие станки | На рабочем месте | 80-96 |
| Дизельный грузовик | ||
| Пневмоперфоратор | ||
| Реактивный двигатель | ||
| Выстрел из артиллерийского орудия | 1-2 | 160-170 |
Таблица 1
Предельно допустимые уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах для трудовой деятельности разных категорий тяжести и напряженности в дБА
| Категория напряженности трудового процесса | Категория тяжести трудового процесса | ||||
| Легкая физическая нагрузка | Средняя физическая нагрузка | Тяжелый труд 1 степени | Тяжелый труд 2 степени | Тяжелый труд 3 степени | |
| Напряженность легкой степени | |||||
| Напряженность средней степени | |||||
| Напряженный труд 1 степени | - | - | - | ||
| Напряженный труд 2 степени | - | - | - |
Допустимые уровни звукового давления на рабочих местах не должны превышать значений, приведенных в таблице 2 [3].
Таблица 2
| Среднегеометрические частоты третьоктавных полос, кГц | Уровень звукового давления, дБ |
| 12,5 | |
| 80 (90) | |
| 31,5-100,0 |
Допустимые уровни виброскорости и ее пиковые значения на рабочих местах не должны превышать значений, приведенных в таблице 3 [3].
Таблица 3
| Среднегеометрические частоты октавных полос, кГц | Пиковые значения виброскорости, м/с | Уровни виброскорости, дБ |
| 8-63 | 5*10-3 | |
| 125-500 | 8,9*10-3 | |
| 1*103 – 31,5*103 | 1,6*10-3 |
Таблица 4
Уровни различных звуков в зависимости от источника шума и растояния
| Источник шума | Расстояние, м | Уровень шума, дБ |
| Жилая комната | - | |
| Речь средней громкости | ||
| Машинописное бюро | - | |
| Металлорежущие станки | На рабочем месте | 80-96 |
| Дизельный грузовик | ||
| Пневмоперфоратор | ||
| Реактивный двигатель | ||
| Выстрел из артиллерийского орудия | 1-2 | 160-170 |
Таблица 1
Предельно допустимые уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах для трудовой деятельности разных категорий тяжести и напряженности в дБА
| Категория напряженности трудового процесса | Категория тяжести трудового процесса | ||||
| Легкая физическая нагрузка | Средняя физическая нагрузка | Тяжелый труд 1 степени | Тяжелый труд 2 степени | Тяжелый труд 3 степени | |
| Напряженность легкой степени | |||||
| Напряженность средней степени | |||||
| Напряженный труд 1 степени | - | - | - | ||
| Напряженный труд 2 степени | - | - | - |
Допустимые уровни звукового давления на рабочих местах не должны превышать значений, приведенных в таблице 2 [3].
Таблица 2
| Среднегеометрические частоты третьоктавных полос, кГц | Уровень звукового давления, дБ |
| 12,5 | |
| 80 (90) | |
| 31,5-100,0 |
Допустимые уровни виброскорости и ее пиковые значения на рабочих местах не должны превышать значений, приведенных в таблице 3 [3].
Таблица 3
| Среднегеометрические частоты октавных полос, кГц | Пиковые значения виброскорости, м/с | Уровни виброскорости, дБ |
| 8-63 | 5*10-3 | |
| 125-500 | 8,9*10-3 | |
| 1*103 – 31,5*103 | 1,6*10-3 |
Таблица 4
Уровни различных звуков в зависимости от источника шума и растояния
| Источник шума | Расстояние, м | Уровень шума, дБ |
| Жилая комната | - | |
| Речь средней громкости | ||
| Машинописное бюро | - | |
| Металлорежущие станки | На рабочем месте | 80-96 |
| Дизельный грузовик | ||
| Пневмоперфоратор | ||
| Реактивный двигатель | ||
| Выстрел из артиллерийского орудия | 1-2 | 160-170 |
Таблица 1
Предельно допустимые уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах для трудовой деятельности разных категорий тяжести и напряженности в дБА
| Категория напряженности трудового процесса | Категория тяжести трудового процесса | ||||
| Легкая физическая нагрузка | Средняя физическая нагрузка | Тяжелый труд 1 степени | Тяжелый труд 2 степени | Тяжелый труд 3 степени | |
| Напряженность легкой степени | |||||
| Напряженность средней степени | |||||
| Напряженный труд 1 степени | - | - | - | ||
| Напряженный труд 2 степени | - | - | - |
Допустимые уровни звукового давления на рабочих местах не должны превышать значений, приведенных в таблице 2 [3].
Таблица 2
| Среднегеометрические частоты третьоктавных полос, кГц | Уровень звукового давления, дБ |
| 12,5 | |
| 80 (90) | |
| 31,5-100,0 |
Допустимые уровни виброскорости и ее пиковые значения на рабочих местах не должны превышать значений, приведенных в таблице 3 [3].
Таблица 3
| Среднегеометрические частоты октавных полос, кГц | Пиковые значения виброскорости, м/с | Уровни виброскорости, дБ |
| 8-63 | 5*10-3 | |
| 125-500 | 8,9*10-3 | |
| 1*103 – 31,5*103 | 1,6*10-3 |
Таблица 4
Уровни различных звуков в зависимости от источника шума и растояния
| Источник шума | Расстояние, м | Уровень шума, дБ |
| Жилая комната | - | |
| Речь средней громкости | ||
| Машинописное бюро | - | |
| Металлорежущие станки | На рабочем месте | 80-96 |
| Дизельный грузовик | ||
| Пневмоперфоратор | ||
| Реактивный двигатель | ||
| Выстрел из артиллерийского орудия | 1-2 | 160-170 |
«Нормирование инфракрасного излучения. Гигиеническое нормирование УФ излучения»
Введение
Инфракрасное излучение было открыто в 1800 году английским астрономом У. Гершелем. Занимаясь исследованием Солнца, Гершель искал способ уменьшения нагрева инструмента, с помощью которого велись наблюдения. Определяя с помощью термометров действия разных участков видимого спектра, Гершель обнаружил, что «максимум тепла» лежит за насыщенным красным цветом и, возможно, «за видимым преломлением». Это исследование положило начало изучению инфракрасного излучения.
Инфракра́сное излуче́ние — электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным концом видимого света (с длиной волны λ = 0,74 мкм) и микроволновым излучением (λ ~ 1—2 мм).
Сейчас весь диапазон инфракрасного излучения делят на три составляющих:
§ коротковолновая область: λ = 0,74—2,5 мкм;
§ средневолновая область: λ = 2,5—50 мкм;
§ длинноволновая область: λ = 50—2000 мкм;
Последнее время длинноволновую окраину этого диапазона выделяют в отдельный, независимый диапазон электромагнитных волн — терагерцовое излучение(субмиллиметровое излучение).
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 излучения абсолютно чёрного тела при относительно невысоких (до нескольких тысяч Кельвинов) температурах лежит в основном именно в этом диапазоне. Инфракрасное излучение испускают возбуждённые атомы или ионы.
Источники инфракрасного излучения бывают природные и техногенные.
К природным относятся: излучение Солнца, действующие вулканы, термальные воды, процессы тепломассопереноса в атмосфере, лесные пожары, все нагретые тела.
К техногенным относятся: газоразрядные лампы, угольные и электрические дуги, электрические плиты со спиралью, электронагревательные приборы, плазменные установки, печи, двигатели, генераторы, атомные реакторы, инфракрасные лазеры.