紅外線的原理是什么?

紅外線的原理是什么?

紅外線是太陽光線中眾多不可見光線中的一種，由德國科學(xué)家霍胥爾于1800年發(fā)現(xiàn)，又稱為紅外熱輻射,他將太陽光用三棱鏡分解開，在各種不同顏色的色帶位置上放置了溫度計，試圖測量各種顏色的光的加熱效應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，位于紅光外側(cè)的那支溫度計升溫最快。因此得到結(jié)論：太陽光譜中，紅光的外側(cè)必定存在看不見的光線，這就是紅外線。也可以當(dāng)作傳輸之媒界。 太陽光譜上紅外線的波長大于可見光線，波長為0.75～1000μm。紅外線可分為三部分，即近紅外線，波長為0.75～1.50μm之間；中紅外線，波長為1.50～6.0μm之間；遠(yuǎn)紅外線，波長為6.0～l000μm 之間。
? 真正的紅外線夜視儀是光電倍增管成像，與望遠(yuǎn)鏡原理完全不同，白天不能使用，價格昂貴且需電源才能工作。
? 【紅外線的物理性質(zhì)】
? 在光譜中波長自0.76至400微米的一段稱為紅外線，紅外線是不可見光線。所有高于絕對零度（－273℃）的物質(zhì)都可以產(chǎn)生紅外線?，F(xiàn)代物理學(xué)稱之為熱射線。醫(yī)用紅外線可分為兩類：近紅外線與遠(yuǎn)紅外線。
? 近紅外線或稱短波紅外線，波長0.76～1.5微米，穿入人體組織較深,約5～10毫米；遠(yuǎn)紅外線或稱長波紅外線，波長1.5～400微米，多被表層皮膚吸收，穿透組織深度小于2毫米。
? 【紅外線的物理特性】
? 1.有熱效應(yīng)
? 2.穿透云霧的能力強(qiáng)
? 【紅外線的生理作用和治療作用】
? 人體對紅外線的反射和吸收
? 紅外線照射體表后，一部分被反射，另一部分被皮膚吸收。皮膚對紅外線的反射程度與色素沉著的狀況有關(guān)，用波長0.9微米的紅外線照射時，無色素沉著的皮膚反射其能量約60％；而有色素沉著的皮膚反射其能量約40％。長波紅外線（波長1.5微米以上）照射時，絕大部分被反射和為淺層皮膚組織吸收，穿透皮膚的深度僅達(dá)0.05～2毫米，因而只能作用到皮膚的表層組織；短波紅外線（波長1.5微米以內(nèi)）以及紅色光的近紅外線部分透入組織最深，穿透深度可達(dá)10毫米，能直接作用到皮膚的血管、淋巴管、神經(jīng)末梢及其他皮下組織。
? 紅外線紅斑
? 足夠強(qiáng)度的紅外線照射皮膚時，可出現(xiàn)紅外線紅斑，停止照射不久紅斑即消失。大劑量紅外線多次照射皮膚時，可產(chǎn)生褐色大理石樣的色素沉著，這與熱作用加強(qiáng)了血管壁基底細(xì)胞層中黑色素細(xì)胞的色素形成有關(guān)。
? 紅外線的治療作用
? 紅外線治療作用的基礎(chǔ)是溫?zé)嵝?yīng)。在紅外線照射下，組織溫度升高，毛細(xì)血管擴(kuò)張，血流加快，物質(zhì)代謝增強(qiáng)，組織細(xì)胞活力及再生能力提高。紅外線治療慢性炎癥時，改善血液循環(huán)，增加細(xì)胞的吞噬功能，消除腫脹，促進(jìn)炎癥消散。紅外線可降低神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性，有鎮(zhèn)痛、解除橫紋肌和平滑肌痙攣以及促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)等作用。在治療慢性感染性傷口和慢性潰瘍時，改善組織營養(yǎng)，消除肉芽水腫，促進(jìn)肉芽生長，加快傷口愈合。紅外線照射有減少燒傷創(chuàng)面滲出的作用。紅外線還經(jīng)常用于治療扭挫傷，促進(jìn)組織腫張和血腫消散以及減輕術(shù)后粘連，促進(jìn)瘢痕軟化，減輕瘢痕攣縮等。
? 紅外線對眼的作用
? 由于眼球含有較多的液體，對紅外線吸收較強(qiáng)，因而一定強(qiáng)度的紅外線直接照射眼睛時可引起白內(nèi)障。白內(nèi)障的產(chǎn)生與短波紅外線的作用有關(guān)；波長大于1.5微米的紅外線不引起白內(nèi)障。
? 光浴對機(jī)體的作用
? 光浴的作用因素是紅外線、可見光線和熱空氣。光浴時，可使較大面積，甚至全身出汗，從而減輕腎臟的負(fù)擔(dān)，并可改善腎臟的血液循環(huán)，有利于腎功能的恢復(fù)。光浴作用可使血紅蛋白、紅細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、嗜酸粒細(xì)胞增加，輕度核左移；加強(qiáng)免疫力。局部浴可改善神經(jīng)和肌肉的血液供應(yīng)和營養(yǎng)，因而可促進(jìn)其功能恢復(fù)正常。全身光浴可明顯地影響體內(nèi)的代謝過程，增加全身熱調(diào)節(jié)的負(fù)擔(dān)；對植物神經(jīng)系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)也有一定影響。
? 【設(shè)備與治療方法】
? 紅外線光源
? 1、紅外線輻射器
? 將電阻絲纏在瓷棒上，通電后電阻絲產(chǎn)熱，使罩在電阻絲外的碳棒溫度升高（一般不超過500℃），發(fā)射長波紅外線為主。
? 紅外線輻射器有立地式和手提式兩種。立地式紅外線輻射器的功率可達(dá)600～1000瓦或更大。
? 近年我國一些地區(qū)制成遠(yuǎn)紅外輻射器供醫(yī)用，例如有用高硅氧為元件，制成遠(yuǎn)紅外輻射器。
? 2、白熾燈
? 在醫(yī)療中廣泛應(yīng)用各種不同功率的白熾燈泡做為紅外線光源。燈泡內(nèi)的鎢絲通電后溫度可達(dá)2000～2500℃。
? 白熾燈用于光療時有以下幾種形式：
? 立地式白熾燈：用功率為250～1000W的白熾燈泡，在反射罩間裝一金屬網(wǎng)，以為防護(hù)。立地式白熾燈，通常稱為太陽燈。
? 手提式白熾燈：用較小功率（多為200W以下）的白熾燈泡，安在一個小的反射罩內(nèi)，反射罩固定在小的支架上。
? 3、光浴裝置
? 可分局部或全身照射用二種。根據(jù)光浴箱的大小不同，在箱內(nèi)安裝40～60W的燈泡6～30個不等。光浴箱呈半圓形，箱內(nèi)固定燈泡的部位可加小的金屬反射罩。全身光浴箱應(yīng)附溫度計，以便觀察箱內(nèi)溫度，隨時調(diào)節(jié)。
? 紅外線治療的操作方法
? 1、患者取適當(dāng)體位，裸露照射部位。
? 2、檢查照射部位對溫?zé)岣惺欠裾！?br>? 3、將燈移至照射部位的上方或側(cè)方，距離一般如下：
? 功率500W以上，燈距應(yīng)在50～60cm以上；功率250～300W，燈距在30～40cm；功率200W以下，燈距在20cm左右。
? 4、應(yīng)用局部或全身光浴時，光浴箱的兩端需用布單遮蓋。通電后3～5分鐘，應(yīng)詢問患者的溫?zé)岣惺欠襁m宜；光浴箱內(nèi)的溫度應(yīng)保持在40～50℃。
? 5、每次照射15～30分鐘，每日1～2次，15～20次為一療程。
? 6、治療結(jié)束時，將照射部位的汗液擦干，患者應(yīng)在室內(nèi)休息10～15分鐘后方可外出。
? [附]注意事項
? （1）治療時患者不得移動體位，以防止?fàn)C傷。
? （2）照射過程中如有感覺過熱、心慌、頭暈等反應(yīng)時，需立即告知工作人員。
? （3）照射部位接近眼或光線可射及眼時，應(yīng)用紗布遮蓋雙眼。
? （4）患部有溫?zé)岣杏X障礙或照射新鮮的瘢痕部位、植皮部位時，應(yīng)用小劑量，并密切觀察局部反應(yīng)，以免發(fā)生灼傷。
? （5）血循障礙部位，較明顯的毛細(xì)血管或血管擴(kuò)張部位一般不用紅外線照射。
? 照射方式的選擇和照射劑量
? 1、不同照射方式的選擇
? 紅外線照射主要用于局部治療，在個別情況下，如小兒全身紫外線照射時也可配合應(yīng)用紅外線做全身照射。局部照射如需熱作用較深，則優(yōu)先選用白熾燈（即太陽燈）。治療慢性風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎可用局部光浴；治療多發(fā)性末梢神經(jīng)炎可用全身光浴。
? 2、照射劑量
? 決定紅外線治療劑量的大小，主要根據(jù)病變的特點、部位、患者年齡及機(jī)體的功能狀態(tài)等。紅外線照射時患者有舒適的溫?zé)岣?，皮膚可出現(xiàn)淡紅色均勻的紅斑，如出現(xiàn)大理石狀的紅斑則為過熱表現(xiàn)。皮溫以不超過45℃為準(zhǔn)，否則可致燙傷。
? 主要適應(yīng)癥和禁忌癥
? （一）適應(yīng)癥
? 風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎，慢性支氣管炎，胸膜炎，慢性胃炎，慢性腸炎，神經(jīng)根炎，神經(jīng)炎，多發(fā)性末梢神經(jīng)炎，痙攣性麻痹、弛緩性麻痹，周圍神經(jīng)外傷，軟組織外傷，慢性傷口，凍傷，燒傷創(chuàng)面，褥瘡，慢性淋巴結(jié)炎，慢性靜脈炎，注射后硬結(jié)，術(shù)后粘連，瘢痕攣縮，產(chǎn)后缺乳，乳頭裂，外陰炎，慢性盆腔炎，濕疹，神經(jīng)性皮炎，皮膚潰瘍等。
? （二）禁忌癥
? 有出血傾向，高熱，活動性肺結(jié)核，重度動脈硬化，閉塞性脈管炎等。
? [附]處方舉例
? （1）紅外線照射雙膝關(guān)節(jié)：燈距40cm，30分鐘，每日一次，7次。適應(yīng)癥：慢性風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎
? （2）紅外線照射右側(cè)胸廓（下半部）燈距50cm，20分鐘，每日一次，8次。適應(yīng)癥：右側(cè)干性胸膜炎
? （3） 太陽燈照射腰骶部：燈距40cm，20～30分鐘，每日一次，6次。適應(yīng)癥：腰骶神經(jīng)根炎
? （4）全身光?。合鋬?nèi)溫度40～45℃，20～30分鐘，每日一次，8次。適應(yīng)癥：多發(fā)性末梢神經(jīng)炎
? （5）左小腿局部光?。?0～30分鐘，每日一次，8次。適應(yīng)癥：左側(cè)腓總神經(jīng)外傷
? 紅外線污染
? 紅外線近年來在軍事、人造衛(wèi)星以及工業(yè)、衛(wèi)生、科研等方面的應(yīng)用日益廣泛，因此紅外線污染問題也隨之產(chǎn)生。紅外線是一種熱輻射，對人體可造成高溫傷害。較強(qiáng)的紅外線可造成皮膚傷害，其情況與燙傷相似,最初是灼痛,然后是造成燒傷。紅外線對眼的傷害有幾種不同情況,波長為7500～13000埃的紅外線對眼角膜的透過率較高，可造成眼底視網(wǎng)膜的傷害。尤其是11000埃附近的紅外線,可使眼的前部介質(zhì)（角膜晶體等）不受損害而直接造成眼底視網(wǎng)膜燒傷。波長19000埃以上的紅外線，幾乎全部被角膜吸收，會造成角膜燒傷（混濁、白斑）。波長大于 14000埃的紅外線的能量絕大部分被角膜和眼內(nèi)液所吸收，透不到虹膜。只是13000埃以下的紅外線才能透到虹膜，造成虹膜傷害。人眼如果長期暴露于紅外線可能引起白內(nèi)障。
? 紅外線可以人為制造,自然界中也廣泛存在,在焊接過程中也會產(chǎn)生，危害焊工眼部健康；一般的生物都會輻射出紅外線,體現(xiàn)出來的宏觀效應(yīng)就是熱度。
? 我們知道,熱產(chǎn)生的原因,是組成物質(zhì)的粒子做不規(guī)則運動.這個運動同時也輻射出電磁波，這些電磁波大部分都是紅外線。
? 1、太陽光到了晚上的確是幾乎沒有了，但是地球上的物質(zhì)都會輻射紅外線，有的強(qiáng)烈有的平靜。紅外線照相是通過接收各種物質(zhì)發(fā)出的紅外線，再把他們展現(xiàn)出來，但是其本身不是通過發(fā)出紅外線來照相的。
? 2、紅外線透視和夜視是分別利用了紅外線的不同性質(zhì)。前面的夜視是因為人的肉眼不能看見紅外線，而特殊設(shè)計的照相機(jī)和夜視儀卻專門接受紅外線，所以會出現(xiàn)我們覺得一片漆黑，而相機(jī)卻能拍到東西，因為實際上到處都是紅外線，對于紅外照相機(jī)和夜視儀來講是一片光明。
? 透視則是利用紅外線的波長比可見光要長，可以穿過一些可見光不能通過的面料（比如混棉和尼龍），所以通過一定的選擇濾波，可以得到這些面料后面的圖像。
? 生活中紅外線的應(yīng)用
? 高溫殺菌，紅外線夜視儀，監(jiān)控設(shè)備，手機(jī)的紅外口，賓館的房門卡，汽車、電視機(jī)的遙控器、洗手池的紅外感應(yīng)