Тепловое излучение его особенности и свойства

Медицина и физика на протяжении долгих лет были тесно связаны между собой. Что не могли объяснить ученые медики, то всегда было под силу физикам и наоборот.

Со временем, эти две отрасли начали более плотно контактировать и образовали практически единое целое, что позволяет рассматривать различные проблемы и аспекты с разных сторон.

Одним из таких аспектов, выступающим предметом многочисленных исследований является тепловое излучение тел.

Из всех существующих разновидностей излучений, визуально заметных или нет, данное явление присуще всем живым телам. Излучение возникает в том случае, если температура тела превышает отметку абсолютного нуля.

Что такое тепловое излучение?

Тепловое излучение – электромагнитное явление, появляющееся за счет стабилизированной внутренней энергии тела человека. Направление, радиус действия, возможный минимум и максимум, а также частотность волн напрямую зависит от температуры человеческого тела.

Но что такое излучение?

Довольно сложно дать характеристику данному явлению, так как у каждого человека излучение абсолютно индивидуально.

Достаточно незаметной разницы в 0.5 градусов, чтобы интенсивность волны, а также радиус теплообмена существенно изменился. Подобное возможно воспроизвести искусственным путем, при помощи радиации.

Альфа, Гамма и Бета лучи способны на короткие сроки послужить надежным теплообменивающим проводником между телами, но установить надежный контакт не представляется возможным.

В биофизике долгое время пытаются дать объяснение происхождению теплового излучения.

Единственным природным источником тепла является Солнце, которое насыщает любое тело, способное воспринимать тепло должной долей облучения лучами.

Стоит заметить, что данный тип излучения единственный равновесный, так как остальные разновидности – неравномерны и непоследовательны.

Характеристика

Тепловое длинноволновое и коротковолновое излучение тела базируется на многочисленных биофизических теоремах и законах (в частности, применяется закон Кирхгофа).

Но выделяется ряд основных аспектов, способных охарактеризовать данное явление:

• поток излучения. Это физическая величина, которая обуславливает точное количество выделяемой энергии теплым телом за условную единицу времени (ДжС);
• энергетическая светимость – это энергия, излучаемая в установленную единицу времени, на протяжении всего дня, по равной площади и с равными интервалами. Иными словами, энергетическая светимость объясняет то, сколько тепла выделяет человек в течение дня и на каком радиусе от объекта его можно ощутить;
• спектр теплового излучения – точное направление возможных тепловых лучей;
• спектральная поглощательная способность – возможное количество энергии, которое тело может поглотить в течение суток. Нужно отметить, что это практически безразмерная физическая величина, не имеющая точных данных и границ.

Вышеприведенные термины – это полная характеристика потенциального, точного и существующего теплового излучения.

Подобные варианты обусловлены тем, что в определенное время года, к примеру, солнце греет неравномерно, тем самым на протяжении всего дня изменяя возможное количество выделяемого и принимаемого тепла.

Точное излучение тепловое – это тот процент тепла, которое ежедневно принимает и отдает физическое тело.

Подобное биофизическое явление довольно сложно поддается объяснению. Множество ученых, в ходе многочисленных исследований смогли дать определения, что количество поглощаемого и выделяемого тепла, а также длительность его задержки в теле человека варьируется от цвета кожи.

Стоит более подробно рассмотреть данный аспект:

• люди с белой кожей являются хорошими проводниками тепла, но в их теле приобретенная извне энергия надолго не задерживается;
• чернокожие люди притягивают к себе тепло (в жаркий день, если выйти в черной одежде можно заметить, что в ней гораздо жарке, нежели, к примеру, в белой или красной одежде). Они идеальные теплопроводники, но отрицательно относятся к холодным климатическим условиям, так как холод ощущается также сильно, как и жара;
• существует нечто среднее, уравновешенное. В биофизике это называется серое тело. Данное тело обладает одинаковой поглощательной способностью, и вне зависимости от длины и количества волн, будет получать равномерное количество тепла.

Это основные характеристики теплового излучения. Как можно заметить, исходя из цвета кожи человека и наличия внешних излучающих энергию факторов, можно установить его взаимодействие с теплом, количество поглощаемой и отдаваемой энергии, а также возможный отрезок времени удержания тепла внутри своего тела.

От расположения излучаемых тепло объектов будет варьироваться количество переданной энергии, а также длины волн излучения.

Стоит помнить, что в течение суток, показатели могут сильно изменяться, в зависимости от окружающих факторов.

Биологическое и терапевтическое действие тепла и холода

Из вышеприведенной характеристики теплового излучения следует вывод, что тело человека беспрестанно выделяет и поглощает тепло из окружающих факторов, тем самым производя в организме нормированный процесс теплообмена.

Выделение энергии из тела происходит посредством своеобразных волн, названных в биофизике ИК-излучением. Оно бывает кратким и длинным (стоит заметить, что длинноволновое излучение присуще мужчинам и людям с более темной, загорелой коже), имеет различную мощность и диапазон действия.

Краткая и средняя дозировка облучения усиливает обменные процессы внутри человеческого тела, стимулируется естественная регенерация, выделение различных ферментов.

Итогом воздействия ИК-лучей на организм человека является накопление всех необходимых элементов в кожном покрове, посредством активации терморецепторов, информацию с которых «считывает» гипоталамус, расширяя и активируя сосуды, увеличивая кровообращение (при усиленном кровотоке человек согревается) и нормализуется обмен крови в лимфах.

Степень проникновения лучей довольно сложно определить. Для этого, необходимо установить особенности индивидуального строения кожного покрова человека, наличие волосяного покрова, степень кровообращения и так далее.

Стоит заметить, что ИК-лучи активно применяются в клинической терапии против множества заболеваний (в частности, кожного покрова).

Также данные лучи служат надежным терапевтическим и профилактическим средством злокачественных новообразований, с помощью них проводят восстановительные мероприятия отмороженных частей тела, корректируют состояние связок и мышц и так далее. Также, ИК-терапия активно применяется для лечения неврологических заболеваний.

Но категорически запрещается применять ИК-терапию при наличии доброкачественных опухолей, так как это поспособствует общему ухудшению клинической картины и может привести к формированию злокачественной опухоли. Не рекомендуется применять к пациентам, страдающим гемофилией, повышенным количество белых кровяных телец (лейкоцитов), при сильных внутренних кровотечениях.

Противоположная сторона тепла – холод, имеет очень полезные целебные свойства. При помощи холода останавливают обильное кровотечение при повреждении крупных артерий и кровеносных сосудов, обезболивают пораженные места после ожогов или химического воздействия внешних факторов, а также применяют для ускорения естественной регенерации кожного покрова.

С помощью холода можно стабилизировать состояние сердечной мышцы, произвести профилактику гипертонии, а также произвести полный лечебный курс заболеваний кожного покрова.

В заключение можно добавить, что тепло является неотъемлемым элементом для жизни любого человека.

Множество ученых считает тепло непосредственным источником жизни любого тела и стоит признать, что их мнение не так далеко от истины.

Все теплообменные процессы, происходящие в организме чрезвычайно важны и в случае резкой потери тепла, холода в нижних конечностях или иных проявлений стоит обратиться в медицинское учреждение за помощью.

Частые вопросы

Какие особенности теплового излучения?

Тепловое излучение является электромагнитной волной, которая может передаваться через вакуум. Оно обладает способностью распространяться во всех направлениях и может взаимодействовать с различными поверхностями, поглощаться ими или отражаться от них.

Какие свойства теплового излучения влияют на его взаимодействие с окружающими объектами?

Тепловое излучение обладает способностью поглощаться и излучаться различными телами в зависимости от их температуры и свойств поверхности. Это свойство позволяет использовать тепловое излучение в различных технологиях, например, в инфракрасных обогревателях или тепловизионных камерах.

Полезные советы

СОВЕТ №1

Изучите основные законы теплового излучения, такие как закон Стефана-Больцмана и закон Вина, чтобы понять особенности и свойства теплового излучения.

СОВЕТ №2

Изучите специфические примеры теплового излучения, такие как излучение черного тела и излучение тел различных температур, чтобы лучше понять его свойства.