Ответы на вопросы
View more documents from Игорь Кремлёв.
вторник, 5 апреля 2011 г.
вторник, 22 марта 2011 г.
воскресенье, 13 марта 2011 г.
среда, 23 февраля 2011 г.
воскресенье, 13 февраля 2011 г.
Инфракрасное и ультрафиолетовое излучение
Инфракрасное излучение - это разновидность электромагнитного излучения, занимающего в спектре электромагнитных волн диапазон от 0,77 до 340 мкм. При этом диапазон от 0,77 до 15 мкм считается коротковолновым, от 15 до 100 мкм - средневолновым, а от 100 до 340 - длинноволновым.
Применение
Инфракрасные лучи применяются в медицинских целях, если излучение не слишком сильно. Они положительно влияют на организм человека. Инфракрасные лучи обладают возможностью повышать местный кровоток в организме, усиливать обмен веществ, расширять кровеносные сосуды.
Коротковолновая часть спектра примыкает к видимому свету, а длинноволновая сливается с областью ультракоротких радиоволн. Поэтому инфракрасное излучение обладает как свойствами видимого света (распространяется прямолинейно, отражается, преломляется как и видимый свет), так и свойствами радиоволн (оно может проходить сквозь некоторые материалы, непрозрачные для видимого излучения).
Инфракрасные излучатели с температурой на поверхности от 700 С до 2500 С имеют длину волны 1,55-2,55 мкм и называются "светлыми" - по длине волны они ближе к видимому свету, излучатели с более низкой температурой поверхности имеют большую длину волны и называются "темными".
Что является источником инфракрасного излучения?
Вообще говоря, любое тело, нагретое до определенной температуры, излучает тепловую энергию в инфракрасном диапазоне спектра электромагнитных волн и может передавать эту энергию посредством лучистого теплообмена другим телам. Передача энергии происходит от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой, при этом, разные тела имеют различную излучающую и поглощающую способность, которая зависит от природы двух тел, от состояния их поверхности и т.д.
Медицина
Инфракрасные лучи применяются в медицинских целях, если излучение не слишком сильно. Они положительно влияют на организм человека. Инфракрасные лучи обладают возможностью повышать местный кровоток в организме, усиливать обмен веществ, расширять кровеносные сосуды.
- Дистанционное управление
Инфракрасные диоды и фотодиоды повсеместно применяются в пультах дистанционного управления, системах автоматики, охранных системах и т. п. Они не отвлекают внимание человека в силу своей невидимости.
- При покраске
Инфракрасные излучатели применяют в промышленности для сушки лакокрасочных поверхностей. Инфракрасный метод сушки имеет существенные преимущества перед традиционным, конвекционным методом. В первую очередь это, безусловно, экономический эффект. Скорость и затрачиваемая энергия при инфракрасной сушке меньше тех же показателей при традиционных методах.
- Стерилизация пищевых продуктов
С помощью инфракрасного излучения стерилизируют пищевые продукты с целью дезинфекции.
- Антикоррозийное средство
Инфракрасные лучи применяются, с целью предотвращения коррозии покрываемых лаком поверхностей.
- Пищевая промышленность
Особенностью применения ИК-излучения в пищевой промышленности является возможность проникновения электромагнитной волны в такие капиллярно-пористые продукты, как зерно, крупа, мука и т. п. на глубину до 7 мм. Эта величина зависит от характера поверхности, структуры, свойств материала и частотной характеристики излучения. Электромагнитная волна определённого частотного диапазона оказывает не только термическое, но и биологическое воздействие на продукт, способствует ускорению биохимических превращений в биологических полимерах (крахмал, белок, липиды). Конвейерные сушильные транспортёры с успехом могут использоваться при закладке зерна в зернохранилища и в мукомольной промышленности.
Ультрафиолетовое излучение (от ультра... и фиолетовый), ультрафиолетовые лучи, УФ-излучение, не видимое глазом электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между видимым и рентгеновским излучениями в пределах длин волн l 400—10 нм. Вся область Ультрафиолетовое излучение условно делится на ближнюю (400—200 нм) и далёкую, или вакуумную (200—10 нм); последнее название обусловлено тем, что Ультрафиолетовое излучение этого участка сильно поглощается воздухом и его исследование производят с помощью вакуумных спектральных приборов.
Ультрафиолетовое излучение (от ультра... и фиолетовый), ультрафиолетовые лучи, УФ-излучение, не видимое глазом электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между видимым и рентгеновским излучениями в пределах длин волн l 400—10 нм. Вся область Ультрафиолетовое излучение условно делится на ближнюю (400—200 нм) и далёкую, или вакуумную (200—10 нм); последнее название обусловлено тем, что Ультрафиолетовое излучение этого участка сильно поглощается воздухом и его исследование производят с помощью вакуумных спектральных приборов.
Положительные эффекты
В ХХ веке было впервые показано как УФ-излучение оказывает благотворное воздействие на человека. Физиологическое действие Уф-лучей было исследовано отечественными и зарубежными исследователями в середине прошлого столетия (Г. Варшавер. Г. Франк. Н. Данциг, Н. Галанин. Н. Каплун, А. Парфенов, Е. Беликова. В. Dugger. J. Hassesser. Н. Ronge, Е. Biekford и др.) |1-3|. Было убедительно доказано в сотнях экспериментов, что излучение в УФ области спектра (290—400 нм) повышает тонус симпатико-адреналиновой системы, активирует защитные механизмы, повышает уровень неспецифического иммунитета, а также увеличивает секрецию ряда гормонов. Под воздействием УФ излучения (УФИ) образуются гистамин и подобные ему вещества, которые обладают сосудорасширяющим действием, повышают проницаемость кожных сосудов. Изменяется углеводный и белковый обмен веществ в организме. Действие оптического излучения изменяет легочную вентиляцию — частоту и ритм дыхания; повышается газообмен, потребление кислорода, активизируется деятельность эндокринной системы. Особенно значительна роль УФ излучения в образовании в организме витамина Д, укрепляющего костно-мышечную систему и обладающего антирахитным действием. Особо следует отметить, что длительная недостаточность УФИ может иметь неблагоприятные последствия для человеческого организма, называемые «световым голоданием». Наиболее частым проявлением этого заболевания является нарушение минерального обмена веществ, снижение иммунитета, быстрая утомляемость и т. п.
Действие на кожу
Действие ультрафиолетового облучения на кожу, превышающее естественную защитную способность кожи (загар) приводит к ожогам.
Длительное действие ультрафиолета способствует развитию меланомы, различных видов рака кожи, ускоряет старение и появление морщин.
При контролируемом воздействии на кожу ультрафиолетовых лучей, одним из основных положительных факторов считается образование на коже витамина D, при условии, что на ней сохраняется естественная жировая пленка. Жир кожного сала, находящийся на поверхности кожи, подвергается воздействию ультрафиолета и затем снова впитывается в кожу. Но если смыть кожный жир перед тем, как выйти на солнечный свет, витамин D не сможет образоваться. Если принять ванну сразу же после пребывания на солнце и смыть жир, то витамин D может не успеть впитаться в кожу.
Действие на сетчатку глаза
Ультрафиолетовое излучение неощутимо для глаз человека, но при интенсивном облучении вызывает типично радиационное поражение (ожог сетчатки). Так, 1 августа 2008 года десятки россиян повредили сетчатку глаза во время солнечного затмения, несмотря на многочисленные предупреждения о вреде его наблюдения без защиты глаз. Они жаловались на резкое снижение зрения и пятно перед глазами.
Тем не менее, ультрафиолет чрезвычайно нужен для глаз человека, о чем свидетельствуют большинство офтальмологов. Солнечный свет оказывает расслабляющее воздействие на окологлазные мускулы, стимулирует радужную оболочку и нервы глаз, увеличивает циркуляцию крови. Регулярно укрепляя с помощью солнечных ванн нервы сетчатки, вы избавитесь от болезненных ощущений в глазах, возникающих при интенсивном солнечном свете.
Источники:
Источники:
четверг, 10 февраля 2011 г.
Дифракция света
Дифра́кция во́лн (лат. diffractus — буквально разломанный, переломанный) — явление, которое можно рассматривать как отклонение от законовгеометрической оптики при распространении волн. Первоначально понятие дифракции относилось только к огибанию волнами препятствий, но в современном, более широком толковании, с дифракцией связывают весьма широкий круг явлений, возникающих при распространении волн в неоднородных средах, а также при распространении ограниченных в пространстве волн. Дифракция тесно связана с явлением интерференции. Более того, само явление дифракции зачастую трактуют как частный случай интерференции (интерференция вторичных волн).
Дифракция волн наблюдается независимо от их природы и может проявляться:
- в преобразовании пространственной структуры волн. В одних случаях такое преобразование можно рассматривать как «огибание» волнами препятствий, в других случаях — как расширение угла распространения волновых пучков или их отклонение в определенном направлении;
- в разложении волн по их частотному спектру;
- в преобразовании поляризации волн;
- в изменении фазовой структуры волн.
Дифракционные эффекты зависят от соотношения между длиной волны и характерным размером неоднородностей среды либо неоднородностей структуры самой волны. Наиболее сильно они проявляются при размерах неоднородностей сравнимых с длиной волны. При размерах неоднородностей существенно превышающих длину волны (на 3-4 порядка и более), явлением дифракции, как правило, можно пренебречь. В последнем случае распространение волн с высокой степенью точности описывается законамигеометрической оптики. С другой стороны, если размер неоднородностей среды много меньше длины волны, то в таком случае вместо дифракции часто говорят о явлении рассеяния волн.
Наиболее хорошо изучена дифракция электромагнитных (в частности, оптических) и акустических волн, а также гравитационно-капиллярных волн (волны на поверхности жидкости).
Источники:
"Глаз и оптические приборы"
1)Световые лучи попадают в глаз через роговицу и хрусталик, роль которых в фотокамере выполняют линзы фотообъектива. Роговица и хрусталик собирают и преломляют световые лучи так, чтобы они собрались точно на сетчатке глаза и сформировали на ней четкое изображение (подобно тому, как линзы объектива фотокамеры собирают лучи на светочувствительной матрице). Количество света, попадающего внутрь глаза (камеры), ограничивается размером зрачка, который сужается при избытке света или, наоборот, расширяется при его недостатке. В камере эту функцию выполняет диафрагма, регулирующая аналогичным образом попадающий внутрь световой поток. Наконец, формируемое на сетчатке глаза (светочувствительной матрице фотокамеры) изображение поступает в мозг (компьютер фотокамеры) для создания наших зрительных ощущений (видимого на экране фотокамеры изображения).
Хрусталик – это прозрачное тело почти сферической формы, способное в зависимости от расстояния до объекта наблюдения изменять кривизну своей поверхности для получения четкого изображения на сетчатке. Изменение кривизны поверхности хрусталика приводит к изменению его оптической силы. В расслабленном состоянии (кривизна минимальная) оптическая сила хрусталика составляет около +20,0 D. Для чтения (или для выполнения другой зрительной работы вблизи) кривизна хрусталика для получения четкого изображения должна увеличиться, а ее оптическая сила стать больше на несколько диоптрий.
2)Механизм автоматического изменения оптической силы хрусталика в зависимости от расстояния до наблюдаемого объекта называется аккомодацией.
3)Самое удобное расстояние для рассматривания объектов глазом для людей, не имеющих дефектов зрения - примерно 25 см. Это расстояние называют расстоянием наилучшего зрения.
4)Миопия (близорукость) — это дефект зрения, при котором изображение падает не на сетчатку глаза, а перед ней из-за того, что преломляющая система глаза обладает увеличенной оптической силой и слишком сильно фокусирует (относительно данного передне-заднего размера глазного яблока). Человек при этом хорошо видит вблизи, но плохо видит вдаль и должен пользоваться очками или контактными линзами с отрицательными значениями оптической силы. Для исправления дефекта используют очки с рассеивающими линзами. Гиперметропия (дальнозоркость) — особенность рефракции глаза, состоящая в том, что изображения далеких предметов в покое аккомодации фокусируются за сетчаткой. В молодом возрасте при не слишком высокой дальнозоркости с помощью напряжения аккомодации можно сфокусировать изображение на сетчатке. Для исправления дефекта используют очки с собирающими линзами.
5)Расслабленный взгляд "настроен на бесконечность", то есть на рассматривание удаленных предметов. Поэтому при чтении глазам надо давать передышку: время от времени смотреть в даль.
6)Оптические приборы: - Приборы ночного видения - Телескопы - Бинокли - Прицелы - Микроскопы - Дальномеры - Фотоаппараты - Проекторы - Видеокамеры Принцип действия микроскопа: Объективом (к объекту) называют линзу или систему линз с очень коротким фокусом, что обеспечивает большое увеличение.Полученное изображение рассматривается глазом в окуляр (око), который является более длинофокусной линзой (или системой), что позволяет обеспечить нормальное зрительное восприятие. Между линзами находится металлический корпус _ тубус, в котором предусмотрено перемещение линз для получения четкого изображения участка предмета(или всего небольшого объекта).Увеличение определяется произведением увеличений каждой из систем.Оно ограничено по величине для оптического микроскопа полуторами тысяч раз.Иначе размер линзы объектива будет таким, что появится явление дифракции -приходится заменять оптические системы на электронные (электронный микроскоп) для получения больших увеличений.Ход лучей в микроскопе - за Вами.
2)Механизм автоматического изменения оптической силы хрусталика в зависимости от расстояния до наблюдаемого объекта называется аккомодацией.
3)Самое удобное расстояние для рассматривания объектов глазом для людей, не имеющих дефектов зрения - примерно 25 см. Это расстояние называют расстоянием наилучшего зрения.
4)Миопия (близорукость) — это дефект зрения, при котором изображение падает не на сетчатку глаза, а перед ней из-за того, что преломляющая система глаза обладает увеличенной оптической силой и слишком сильно фокусирует (относительно данного передне-заднего размера глазного яблока). Человек при этом хорошо видит вблизи, но плохо видит вдаль и должен пользоваться очками или контактными линзами с отрицательными значениями оптической силы. Для исправления дефекта используют очки с рассеивающими линзами. Гиперметропия (дальнозоркость) — особенность рефракции глаза, состоящая в том, что изображения далеких предметов в покое аккомодации фокусируются за сетчаткой. В молодом возрасте при не слишком высокой дальнозоркости с помощью напряжения аккомодации можно сфокусировать изображение на сетчатке. Для исправления дефекта используют очки с собирающими линзами.
5)Расслабленный взгляд "настроен на бесконечность", то есть на рассматривание удаленных предметов. Поэтому при чтении глазам надо давать передышку: время от времени смотреть в даль.
6)Оптические приборы: - Приборы ночного видения - Телескопы - Бинокли - Прицелы - Микроскопы - Дальномеры - Фотоаппараты - Проекторы - Видеокамеры Принцип действия микроскопа: Объективом (к объекту) называют линзу или систему линз с очень коротким фокусом, что обеспечивает большое увеличение.Полученное изображение рассматривается глазом в окуляр (око), который является более длинофокусной линзой (или системой), что позволяет обеспечить нормальное зрительное восприятие. Между линзами находится металлический корпус _ тубус, в котором предусмотрено перемещение линз для получения четкого изображения участка предмета(или всего небольшого объекта).Увеличение определяется произведением увеличений каждой из систем.Оно ограничено по величине для оптического микроскопа полуторами тысяч раз.Иначе размер линзы объектива будет таким, что появится явление дифракции -приходится заменять оптические системы на электронные (электронный микроскоп) для получения больших увеличений.Ход лучей в микроскопе - за Вами.
Подписаться на:
Сообщения (Atom)