50 51 (14)

ROZDZIAŁ IV

PROMIENIE PODCZERWONE

WIADOMOŚCI OGÓLNE

WŁAŚCIWOŚCI PROMIENI PODCZERWONYCH

I ŹRÓDŁA ich otrzymywania

Promienie podczerwone (IR) leżą w widmie bezpośrednio pod promie-riami czerwonymi widzialnymi. Skrót IR przyjęto od nazw: infra-red ang.), infra-rouge (franc.), infra-rot (niem.). W fizjoterapii wykorzystano rakres długości fal promieniowania IR od 76 000 A do 150 000 A, przyj-nując podział następujący: promienie IR krótkofalowe (tzw. bliskie) 7600 do 15 000 A), promienie IR długofalowe (tzw. dalekie) od 15 000 A lo 40 000 A, promienie IR długofalowe (tzw. dalekie) od 40 000 A do !50 000 A (stosowane jako energia cieplna ciał ogrzanych do leczenia ńepłem).

Zasadniczą cechą promieniowania podczerwonego są w ł a ś c i w o-i c i cieplne.

Źródłem promieni podczerwonych jest słońce i ciała ogrzane. Długość ali wysyłanych promieni podczerwonych zależy od stopnia rozgrzania dała, które je emituje.

Ciała ogrzane do stosunkowo małej temperatury wysyłają promienie >odczerwone długofalowe (40 000—150 000 A). Energia cieplna ciał )grzanych przekazywana jest drogą przewodzenia i przeno->zenia.

Leczenie ciepłem przy użyciu ciał ogrzanych omówiliśmy w poprzed-lim rozdziale.

Ciała silniej ogrzane emitują znaczną ilość promieni IR długofalowych (od 15 000 do 40 000 A) i wreszcie ciała bardzo silnie ogrzane zarzynają świecić, dają promieniowanie podczerwone krótkofalowe (od ^r600 do 15 000 A) i świetlne widzialne. Sposób wytwarzania ciepła >rzez dwie powyższe grupy jest odmienny, gdyż energia promieniowana posiada zdolność przenikania i jest pochłaniana. Może-ny ogólnie scharakteryzować źródła, które ją emitują, jako grzejniki promieniujące.

Dokładniejsza charakterystyka przedstawia się następująco: jeżeli temperatura powierzchni ogrzanego ciała wynosi około 300- 400°C, otrzymujemy emisję promieniowania o długości fali od 50 000 do 40 000 A- Ciała ogrzane do granicy stanu tzw. czerwonego żaru (600 do 800°C) dają największą intensywność promieniowania w zakresie długości fali od 30 000 do 20 000 A. Źródła emitujące promienie o powyższej długości fali zaliczamy do „generatorów nieświetlnyc h", ponieważ nie wysyłają promieni świetlnych widzialnych.

W stanie tzw. czerwonego żaru (temp. powierzchni ogrzanego ciała 800°C lub nieco wyższa) otrzymujemy emisję promieni o długości fali od 15 000 — 20 000 A. Stan czerwonego żaru jest jak gdyby przejściem do emisji promieniowania podczerwonego, krótkofalowego. Grzejniki z drutów oporowych bez osłony dają w stanie czerwonego żaru emisję promieni podczerwonych krótkofalowych, częściowo zaś długofalowych i czerwonych świetlnych.

W stanie tzw. białego żaru (temp. powyżej 1000°C) ogrzane ciało zaczyna świecić. Otrzymujemy emisję promieni świetlnych widzialnych i promieni podczerwo-

Ryc. 8. Intensywność promieniowania w zależności od długości fali różnych źródeł promieni IR (wg Coblentza). Długość fali podana w mikronach: Krzywa A — lampy żarowe o włóknie z tungstenu, krzywa B — grzejniki promieniujące otwarte, krzywa C — grzejniki w osłonach

nych krótkofalowych. Przykładem takiego generatora są żarówki. Jarzące się włókno żarówki jest „generatorem świetlnym¹’. Emituje ono promienie podczerwone krótkofalowe i promienie świetlne oraz nieznaczną ilość promieni pozafiole-towych (osłona szklana zatrzymuje znaczny procent promieniowania pozafioletowego).

(Ryc. 8.)

W temperaturze około 2000—3000°C metale parują. Rozgrzane do 3000°C pary metali dają emisję złożoną z promieni pozafioletowych i świetlnych.

PRZENIKANIE I POCHŁANIANIE PROMIENI PODCZERWONYCH

Zgodnie z prawem Grotthus-Drapera energia promienista wywoła w tkankach odczyn, gdy zostanie przez nie pochłonięta. Promieniowanie cieplne pochłonięte przez tkanki zwiększa szybkość ruchu cząsteczek materii, z których tkanka jest zbudowana, a wtórnie energia kinetyczna cząsteczek zmienia się na cieplną. Skutkiem wytworzenia energii ciepl-

51