Termal nurlanish qanday o'lchanadi? Issiqlik nurlanishining intensivligini hisoblash. Zararli ta'sirlarni kamaytirish uchun maxsus kiyim va boshqa vositalardan foydalanish

Mikroiqlim

Mikroiqlim farovonlik va ishlashga ta'sir qiladi. Harorat 30 ° C dan oshganda, ishlash kamayadi. Odamlar uchun maksimal harorat ularning ta'sir qilish muddatiga va himoya vositalaridan foydalanishga qarab belgilanadi.

Ishlab chiqarish muhitining meteorologik sharoitlarini tavsiflovchi asosiy parametrlar:

havo harorati t, ° C;

nisbiy namlik  ,%;

havo tezligi V, m/s;

barometrik bosim P, mm. Hg;

intensivlik termal nurlanish Ya'ni, Vt/m2.

Bu sharoitlar inson tanasining atrof-muhit bilan issiqlik almashinuviga ta'sir qiladi. Organizm va atrof-muhit o'rtasida issiqlik almashinuvining uzluksiz jarayoni mavjud bo'lib, u organizm tomonidan ishlab chiqarilgan issiqlikni atrof-muhitga o'tkazishdan iborat.

Mikroiqlim parametrlari insonning farovonligi va ishlashiga bevosita ta'sir qiladi.

Yuqori xona haroratida qon tomirlari teri kengayadi, shu bilan birga tananing yuzasiga qon oqimi ko'payadi va atrof-muhitga issiqlik o'tkazuvchanligi sezilarli darajada oshadi, ammo havo harorati 30 ° C dan yuqori bo'lsa, issiqlik konvektsiya va radiatsiya asosan to'xtaydi, issiqlikning bir qismi terining yuzasidan bug'lanish orqali chiqariladi. Namlik bilan bir qatorda, organizm organizmning ishlashida muhim rol o'ynaydigan tuzlarni ham yo'qotadi. Noqulay sharoitlarda suyuqlikning yo'qotilishi har bir smenada 8-10 litrga yetishi mumkin va u bilan birga 40-50 g NaCl (organizmda jami 140 g NaCl mavjud). Uning 28-30 g yo'qotilishi oshqozon sekretsiyasining to'xtashiga olib keladi va - ko'p miqdorda. - mushaklarning spazmlari va kramplariga. Yuqori havo haroratida va tanadagi suv etishmasligida uglevodlar va yog'lar intensiv ravishda iste'mol qilinadi va oqsillar yo'q qilinadi.

Issiq do'konlarda ishchilarning suv balansini tiklash uchun tuzlangan (~ 0,5% NaCl) gazlangan suv uchun to'ldirish punktlari o'rnatilgan. ichimlik suvi smenada kishi boshiga 4-5 litr miqdorida.

Atrof-muhit harorati pasayganda, tananing reaktsiyasi boshqacha bo'ladi: qon tomirlari torayadi, tana yuzasiga qon oqimi sekinlashadi, issiqlik ishlab chiqarish kuchayadi va issiqlik uzatish kamayadi. Toraygan tomirlarda ularning lümeninin davriy torayishi va kengayishi sodir bo'ladi, og'riq paydo bo'ladi. Issiqlik yo'qotilishi ortadi va hipotermiya ehtimoli ortadi. Havoning harakatchanligi va namlikning oshishi tananing sovutish xususiyatlarini oshiradi.

Yuqori nisbiy namlik hatto yuqori havo haroratida ham tanaga salbiy ta'sir ko'rsatadi, chunki terning bug'lanishini oldini oladi va tananing haddan tashqari qizib ketishiga yordam beradi. Nisbiy namlik qancha yuqori bo'lsa, vaqt birligida ter kamroq bug'lanadi, tezroq qizib ketish sodir bo'ladi. 31 ° C dan yuqori haroratlarda yuqori namlik, ayniqsa, salbiy ta'sir ko'rsatadi, chunki bu haroratda deyarli barcha issiqlik (chiqarilgan) terning bug'lanishi orqali atrof-muhitga chiqariladi. Namlik ko'tarilganda, ter bug'lanmaydi, lekin tomchilab pastga tushadi.

Namlikning etarli emasligi nafas yo'llarining shilliq pardalari qurib, yorilishiga olib keladi.

Havoning harakatchanligi issiqlik uzatishni rag'batlantirishda juda samarali, bu yuqori havo haroratida ijobiy hodisa, lekin past haroratlarda salbiy.

Barometrik bosim nafas olish jarayoni kabi hayotiy momentga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Nafas olayotgan havoda kislorod mavjudligi tananing hayotiy funktsiyalarini ta'minlash uchun zarur, ammo etarli shart emas. Qonga kislorod tarqalishining intensivligi alveolyar havodagi kislorodning qisman bosimi bilan belgilanadi (kislorod alveolalar devorlari orqali diffuziya orqali qonga kiradi), bu nafas olayotgan havoning barometrik bosimiga bog'liq. Odamning qoniqarli salomatligi ~ 4 km balandlikda, sof kislorod bilan nafas olayotganda esa ~ 12 km balandlikda saqlanadi. 4 km dan yuqorida kislorod ochligi paydo bo'lishi mumkin - o'pkadan qonga kislorod tarqalishining pasayishi tufayli gipoksiya. Haddan tashqari bosim sharoitida ishlaganda, nafas olish tezligi va pulsning biroz pasayishi tufayli o'pkaning ventilyatsiya tezligi pasayadi.

Haddan tashqari bosim havo alveolyar havoda kislorodning qisman bosimining oshishiga va ayni paytda o'pka hajmining pasayishiga va nafas olish mushaklarining kuchayishiga olib keladi. Bosimning tez o'zgarishi odamlar uchun juda xavflidir.

Sanoat binolarida noqulay mikroiqlim sharoitlarini yaratishda isitiladigan sirtlardan termal radiatsiya muhim rol o'ynaydi. Radiatsion issiqlikning eng katta xavfi eritilgan yoki qizdirilgan metalldir.

+500° gacha bo'lgan haroratda qizdirilgan sirtdan to'lqin uzunligi 0,76 - 740 mkm bo'lgan infraqizil nurlar chiqariladi va undan yuqori haroratlarda infraqizil nurlarning ko'payishi bilan birga ko'rinadigan yorug'lik va ultrabinafsha nurlar paydo bo'ladi. Infraqizil nurlar inson tanasiga asosan termal ta'sir ko'rsatadi. Issiqlik nurlanishi ta'sirida organizmda biokimyoviy o'zgarishlar sodir bo'ladi, qonning kislorod bilan to'yinganligi pasayadi, venoz bosim pasayadi, qon oqimi sekinlashadi va natijada yurak-qon tomir va asab tizimlarining faoliyati buziladi; chuqur yotgan to'qimalarning harorati ko'tariladi, ko'z linzalari buluti paydo bo'ladi (kasbiy katarakt).

Mikroiqlimni tartibga solish

Normlar sanoat mikroiqlimi mehnat xavfsizligi standartlari tizimi tomonidan o'rnatilgan GOST 12.1.005-88.

Sanoat mikroiqlim standartlari GOST 12.1.005-88 "Havo" mehnat xavfsizligi standartlari tizimi bilan belgilanadi. ish maydoni"Va qurilish kodlari SN 2.2.4.548-96. Ular barcha sanoat tarmoqlari va ba'zi bir kichik og'ishlar bilan barcha iqlim zonalari uchun bir xil. Optimal va ruxsat etilgan qiymatlar shaklida. Optimallar termal qulaylik hissi yaratadi va maqbul bo'lganlar tananing funktsional va termal holatida va termoregulyatsiya reaktsiyasining kuchlanishida vaqtinchalik va tez normallashtiruvchi o'zgarishlarga olib kelishi mumkin, bu fiziologik moslashish imkoniyatlari chegarasidan tashqariga chiqmaydi. Standartlar ish maydoni uchun - ish joyi joylashgan poldan yoki platformadan 2 metrgacha bo'lgan bo'shliq uchun o'rnatiladi.

Yilning barcha davrlari uchun optimal nisbiy namlik 40-60% ni tashkil qiladi.

Ishchilarning ochiq manbalardan (isitilgan metall, shisha, "ochiq" olov va boshqalar) issiqlik nurlanishining intensivligi 140 Vt / m2 dan oshmasligi kerak, shu bilan birga tana sirtining 25% dan ko'prog'i nurlanish va foydalanishga ta'sir qilmasligi kerak. vositalari majburiydir shaxsiy himoya tana va ko'zlar.

Issiqlik nurlanishining ruxsat etilgan integral intensivligi 350Vm / m2 dan oshmasligi kerak.

Ishchilarning qizdirilgan yuzalardan termal nurlanishining intensivligi texnologik uskunalar, yorug'lik moslamalari, doimiy va doimiy bo'lmagan ish joylarida insolyatsiya 35 Vm / m2 dan oshmasligi kerak 50% tana yuzasi yoki undan ko'p nurlantirilganda, 70 Vm / m2 - nurlangan sirt 25 dan 50% gacha va 100 Vm / m2 bo'lsa. - tana yuzasining 25% dan ko'p bo'lmagan nurlanishida.

Ruxsat etilgan intensivlik ultrabinafsha spektrdagi termal nurlanish 0,28 mkm gacha to'lqin uzunligida 0,001 Bm/m2, to'lqin uzunligi 0,28-0,32 mkm bo'lganida 0,05 Bm/m2 va to'lqin uzunligi -04,3 mkm bo'lganida 10 Bm/m 2 ni tashkil qiladi.

Inson bir necha daqiqa nafas olishi mumkin bo'lgan nafas olayotgan havoning maksimal harorati maxsus vositalar himoya qilish = 116 ° S.

Terlash tanadagi suvning etishmasligi yoki ko'pligiga bog'liq emas.

Tananing 2-3% suvsizlanishi qabul qilinadi. 6% da - aqliy faoliyatning buzilishi va ko'rish keskinligining pasayishi, 15-20% - o'lim.

Terlaganda tuz miqdori kamayadi (1% gacha, shu jumladan NaCl 0,4-0,6%). Noqulay sharoitlarda suyuqlik yo'qotilishi = 8-10 l / smenada va 60 g gacha. NaS1 (tanadagi umumiy NaCl taxminan 140 g.)

Tuz yo'qolganda, qon suvni ushlab turish qobiliyatini yo'qotadi va yurak-qon tomir faoliyatining buzilishiga olib keladi.

Yuqori haroratlarda va suv etishmasligida uglevodlar va yog'lar intensiv ravishda iste'mol qilinadi va oqsillar yo'q qilinadi. Suv balansini tiklash uchun:

1. Tuzli gazlangan suv (taxminan 0,5% NaS1) 4-5 l / smenada (issiq do'konlarda) iching.

2. Protein-vitaminli ichimlik iching, sovuq suv, choy.

Tananing haddan tashqari qizishi (gipertermiya) - yuqori haroratga uzoq vaqt ta'sir qilish bilan. Belgilari: bosh og'rig'i, bosh aylanishi, zaiflik, rangni idrok etishning buzilishi, quruq og'iz, ko'ngil aynishi, qusish, kuchli terlash, yurak urishi va nafas olishning kuchayishi, rangparlik, kengaygan o'quvchilar.

Hipotermiya (gipotermiya) - haroratning pasayishi, yuqori harakatchanlik va namlik bilan. Semptomlar: boshida nafas olish tezligining pasayishi, nafas olish hajmining oshishi, keyin tartibsizlik nafas olish, uglevod almashinuvidagi o'zgarishlar, mushaklarning titrashi va sovuq shikastlanish.

Kiyimning tabiatini (issiqlik izolyatsiyasi) va tananing iqlimga moslashishini baholash boshqa vaqt yil, yil davri tushunchasi kiritildi. Yilning issiq va sovuq davrlari mavjud. Yilning issiq davri o'rtacha kunlik tashqi havo harorati + 10 ° C va undan yuqori, sovuq davr + 10 ° C dan past bo'lishi bilan tavsiflanadi.

Mehnatning intensivligini hisobga olgan holda, tananing umumiy energiya iste'moliga asoslangan barcha turdagi ishlar uchta toifaga bo'linadi: engil, o'rtacha va og'ir. Ishlab chiqarish binolarining ularda bajarilgan ishlarning toifalari bo'yicha xususiyatlari tegishli binolarda ishlaydiganlarning 50% yoki undan ko'prog'i tomonidan bajarilgan ishlar toifasi bo'yicha belgilanadi.

174 Vt gacha energiya sarfi bo'lgan engil ishlarga (I toifa) o'tirgan yoki tik turgan holda bajariladigan, tizimli jismoniy stressni talab qilmaydigan ishlar (nazoratchilarning ishi, asboblarni aniq ishlab chiqarish jarayonlarida, ofis ishlari va boshqalar) kiradi. Engil ish 1a toifasiga (139 Vtgacha energiya iste'moli) va 16-toifaga (energiya iste'moli 140 ... 174 Vt) bo'linadi.

Oʻrtacha ogʻir ishlarga (II toifa) energiya sarfi 175...232 Vt (2a toifa) va 233...290 Vt (2b toifa) boʻlgan ishlar kiradi. 2a toifaga doimiy yurish, tik turgan yoki o'tirish bilan bog'liq, ammo og'ir narsalarni harakatini talab qilmaydigan ishlarni o'z ichiga oladi; 2b toifaga yurish va kichik (10 kg gacha) og'ir yuklarni (mexanik yig'ish sexlarida, to'qimachilik ishlab chiqarishida) ko'tarish bilan bog'liq ishlarni o'z ichiga oladi. yog'ochni qayta ishlash va boshqalar).

Energiya iste'moli 290 Vt dan ortiq bo'lgan og'ir ishlarga (III toifa) muntazam jismoniy stress bilan bog'liq ishlar, xususan doimiy harakat bilan bog'liq, katta (10 kg dan ortiq) og'irliklarni ko'tarish (mexanik yig'ish sexlarida, to'qimachilik ishlab chiqarish, yog'ochni qayta ishlash, va boshqalar. .). Energiya iste'moli 290 Vt dan ortiq bo'lgan og'ir ishlarga (III toifa) tizimli jismoniy zo'riqish bilan bog'liq ishlar, xususan doimiy harakatlanish, katta (10 kg dan ortiq) og'irliklarni ko'tarish (temirxonalarda, qo'lda ishlov beradigan quyish zavodlarida va boshqalar) kiradi. ).

1. Issiqlik nurlanishining xarakteristikalari.

2. Kirxgof qonuni.

3. Qora jismning nurlanish qonuniyatlari.

4. Quyoshdan keladigan radiatsiya.

5. Termografiyaning fizik asoslari.

6. Fototerapiya. Ultraviyole nurlardan terapevtik foydalanish.

7. Asosiy tushunchalar va formulalar.

8. Vazifalar.

Inson ko'ziga ko'rinadigan yoki ko'rinmaydigan turli xil elektromagnit nurlanishlardan barcha jismlarga xos bo'lgan birini ajratib ko'rsatish mumkin - bu termal nurlanish.

Termal nurlanish- elektromagnit nurlanish, modda tomonidan chiqariladi va uning ichki energiyasi tufayli paydo bo'ladi.

Issiqlik nurlanishi issiqlik harakati paytida to'qnashuvlar paytida materiya zarralarining qo'zg'alishi yoki zaryadlarning tezlashtirilgan harakati (kristal panjara ionlarining tebranishlari, erkin elektronlarning issiqlik harakati va boshqalar) natijasida yuzaga keladi. Bu har qanday haroratda sodir bo'ladi va barcha jismlarga xosdir. Issiqlik nurlanishining o'ziga xos xususiyati doimiy spektr.

Radiatsiyaning intensivligi va spektral tarkibi tana haroratiga bog'liq, shuning uchun termal nurlanish har doim ham ko'z tomonidan porlash sifatida qabul qilinmaydi. Masalan, yuqori haroratgacha qizdirilgan jismlar energiyaning sezilarli qismini ko'rinadigan diapazonda chiqaradi va xona haroratida deyarli barcha energiya spektrning infraqizil qismida chiqariladi.

26.1. Issiqlik nurlanishining xususiyatlari

Jismning issiqlik nurlanishi tufayli yo'qotadigan energiyasi quyidagi miqdorlar bilan tavsiflanadi.

Radiatsiya oqimi(F) - tananing butun yuzasidan vaqt birligida chiqariladigan energiya.

Aslida, bu termal nurlanishning kuchi. Radiatsiya oqimining o'lchami [J/s = W].

Energetik yorqinlik(Re) - qizdirilgan jismning birlik yuzasidan vaqt birligida chiqadigan issiqlik nurlanish energiyasi:

Ushbu xarakteristikaning o'lchami [Vt / m2].

Nurlanish oqimi ham, energiya yorqinligi ham moddaning tuzilishiga va uning haroratiga bog'liq: F = F(T), Re = Re(T).

Issiqlik nurlanishining spektri bo'yicha energiya yorqinligini taqsimlash uni tavsiflaydi spektral zichlik. dan tor to'lqin uzunliklari oralig'ida 1 s ichida bitta sirt tomonidan chiqarilgan issiqlik nurlanishining energiyasini belgilaymiz. λ oldin λ +d λ, dRe orqali.

Energetik yorqinlikning spektral zichligi(r) yoki chiqarish qobiliyati spektrning tor qismidagi energetik yorqinlikning (dRe) shu qismning kengligiga (d) nisbati deyiladi.λ):

dan to'lqin uzunligi oralig'ida spektral zichlik va energiya yorqinligi (dRe) ning taxminiy shakli λ oldin λ +d λ, shaklda ko'rsatilgan. 26.1.

Guruch. 26.1. Energetik yorqinlikning spektral zichligi

Energetik yorug'likning spektral zichligi to'lqin uzunligiga bog'liqligi deyiladi. tananing radiatsiya spektri. Ushbu bog'liqlikni bilish har qanday to'lqin uzunligi diapazonida tananing energiya yorqinligini hisoblash imkonini beradi:

Jismlar nafaqat chiqaradi, balki termal nurlanishni ham o'zlashtiradi. Tananing nurlanish energiyasini o'zlashtirish qobiliyati uning moddasi, harorati va nurlanish to'lqin uzunligiga bog'liq. Tananing assimilyatsiya qilish qobiliyati bilan tavsiflanadi monoxromatik yutilish koeffitsientiα.

Tananing yuzasiga oqim tushsin monoxromatik to'lqin uzunligi l bo'lgan nurlanish Φ l. Ushbu oqimning bir qismi aks ettiriladi va bir qismi tana tomonidan so'riladi. Yutilgan oqim PH l abs kattaligini belgilaymiz.

Monoxromatik yutilish koeffitsienti a l - ma'lum bir jism tomonidan yutilgan nurlanish oqimining monoxromatik oqimning kattaligiga nisbati:

Monoxromatik yutilish koeffitsienti o'lchamsiz kattalikdir. Uning qiymatlari noldan birgacha: 0 ≤ a ≤ 1.

Monoxromatik yutilish koeffitsientining to'lqin uzunligi va haroratga bog'liqligini ifodalovchi a = a(l,T) funksiya deyiladi. assimilyatsiya qilish qobiliyati jismlar. Uning ko'rinishi juda murakkab bo'lishi mumkin. So'rilishning eng oddiy turlari quyida muhokama qilinadi.

Toza qora tan- barcha to'lqin uzunliklari uchun yutilish koeffitsienti birlikka teng bo'lgan jism: a = 1. U o'ziga tushgan barcha nurlanishni o'zlashtiradi.

Yutish xususiyatlariga ko'ra, soot, qora baxmal va platina qora ranglari mutlaqo qora tanaga yaqin. Qora tananing juda yaxshi modeli - kichik teshik (O) bilan yopiq bo'shliq. Bo'shliqning devorlari qoraygan (2-rasm). 26.2.

Bu teshikka kiradigan nur devorlardan qayta-qayta aks ettirilgandan so'ng deyarli butunlay so'riladi. Shunga o'xshash qurilmalar

Guruch. 26.2. Qora tana modeli

yorug'lik standartlari sifatida ishlatiladi, yuqori haroratni o'lchashda ishlatiladi va hokazo.

Absolyut qora jismning energiya yorqinligining spektral zichligi e(l,p) bilan belgilanadi. Bu funktsiya termal nurlanish nazariyasida muhim rol o'ynaydi. Uning shakli dastlab eksperimental tarzda o'rnatildi, keyin esa nazariy jihatdan (Plank formulasi) olingan.

Mutlaqo oq tanasi- barcha to'lqin uzunliklari uchun yutilish koeffitsienti nolga teng bo'lgan jism: a = 0.

Tabiatda haqiqatan ham oq jismlar yo'q, lekin harorat va to'lqin uzunliklarining juda keng diapazonida ularga yaqin bo'lgan jismlar mavjud. Masalan, spektrning optik qismidagi oyna tushayotgan yorug'likning deyarli hammasini aks ettiradi.

Kulrang tana- yutilish koeffitsienti to'lqin uzunligiga bog'liq bo'lmagan jism: a = const< 1.

Ba'zi haqiqiy jismlar ma'lum bir to'lqin uzunliklari va harorat oralig'ida bu xususiyatga ega. Misol uchun, infraqizil mintaqadagi inson terisini "kulrang" deb hisoblash mumkin (a = 0,9).

26.2. Kirchhoff qonuni

Radiatsiya va yutilish o'rtasidagi miqdoriy bog'liqlik G. Kirxgof tomonidan o'rnatildi (1859).

Kirchhoff qonuni- munosabat chiqarish qobiliyati tanasi unga assimilyatsiya qilish qobiliyati barcha jismlar uchun bir xil va mutlaq qora jismning energiya yorqinligining spektral zichligiga teng:

Keling, ushbu qonunning ba'zi oqibatlarini ko'rib chiqaylik.

1. Agar berilgan haroratdagi jism hech qanday nurlanishni yutmasa, u holda uni chiqarmaydi. Haqiqatan ham, agar uchun

26.3. Qora jismning nurlanish qonunlari

Qora jismning nurlanishi qonunlari quyidagi ketma-ketlikda o'rnatildi.

1879 yilda J. Stefan eksperimental, 1884 yilda L. Boltsman nazariy jihatdan aniqladi. energetik yorqinlik mutlaqo qora tan.

Stefan-Boltzman qonuni - To'liq qora jismning energetik yorqinligi uning mutlaq haroratining to'rtinchi darajasiga mutanosibdir:

Ba'zi materiallar uchun assimilyatsiya koeffitsientlarining qiymatlari jadvalda keltirilgan. 26.1.

26.1-jadval. Yutish koeffitsientlari

Nemis fizigi V. Wien (1893) maksimal sodir bo'ladigan to'lqin uzunligi formulasini o'rnatdi. chiqarish qobiliyati mutlaqo qora tan. Olingan nisbat uning nomi bilan atalgan.

Haroratning oshishi bilan maksimal emissiya siljishlar chapga (26.3-rasm).

Guruch. 26.3. Venaning siljish qonunining tasviri

Jadvalda 26.2 turli haroratlarda jismlarning nurlanishiga mos keladigan spektrning ko'rinadigan qismidagi ranglarni ko'rsatadi.

26.2-jadval. Isitilgan jismlarning ranglari

Stefan-Boltzman va Vena qonunlaridan foydalanib, bu jismlarning nurlanishini o'lchash orqali jismlarning haroratlarini aniqlash mumkin. Masalan, quyosh sirtining harorati (~6000 K), portlash epitsentridagi harorat (~10 6 K) va hokazolar shunday aniqlanadi. Ushbu usullarning umumiy nomi pirometriya.

1900 yilda M. Plank hisoblash uchun formulani oldi chiqarish qobiliyati nazariy jihatdan mutlaqo qora tan. Buning uchun u klassik g'oyalardan voz kechishi kerak edi davomiylik radiatsiya jarayoni elektromagnit to'lqinlar. Plankning fikriga ko'ra, radiatsiya oqimi alohida qismlardan iborat - kvant, energiyalari yorug'lik chastotalariga proportsional bo'lgan:

(26.11) formuladan Stefan-Boltzman va Vena qonunlarini nazariy jihatdan olish mumkin.

26.4. Quyoshdan radiatsiya

Quyosh tizimida Quyosh Yerdagi hayotni belgilaydigan eng kuchli termal nurlanish manbai hisoblanadi. Quyosh nurlari shifobaxsh xususiyatlarga ega (geliyoterapiya) va qattiqlashuv vositasi sifatida ishlatiladi. Bundan tashqari, tanaga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin (kuyish, issiqlik

Yer atmosferasi chegarasida va yer yuzasida quyosh nurlanishining spektrlari har xil (26.4-rasm).

Guruch. 26.4. Quyosh nurlanish spektri: 1 - atmosfera chegarasida, 2 - Yer yuzasida

Atmosferaning chegarasida Quyoshning spektri butunlay qora jismning spektriga yaqin. Maksimal emissiya darajasi da sodir bo'ladi l 1maks= 470 nm (ko'k rang).

Yer yuzasida quyosh nurlanishining spektri yanada murakkab shaklga ega bo'lib, bu atmosferada yutilish bilan bog'liq. Xususan, u tirik organizmlar uchun zararli bo'lgan ultrabinafsha nurlanishning yuqori chastotali qismini o'z ichiga olmaydi. Bu nurlar ozon qatlami tomonidan deyarli butunlay so'riladi. Maksimal emissiya darajasi da sodir bo'ladi l 2maks= 555 nm (yashil-sariq), bu ko'zning eng yaxshi sezgirligiga mos keladi.

Yer atmosferasining chegarasida Quyoshdan keladigan termal nurlanish oqimini aniqlaydi quyosh doimiysi I.

Yer yuzasiga keladigan oqim atmosferada yutilish tufayli sezilarli darajada kamroq bo'ladi. Eng qulay sharoitlarda (quyosh uning zenitida) 1120 Vt / m2 dan oshmaydi. Moskvada yozgi kunning (iyun) davrida - 930 Vt / m2.

Er yuzasida quyosh nurlanishining kuchi ham, uning spektral tarkibi ham Quyoshning ufqdan balandligiga bog'liq. Shaklda. 26.5-rasmda quyosh energiyasining tekislangan taqsimot egri chiziqlari ko'rsatilgan: I - atmosferadan tashqarida; II - Quyosh zenitda bo'lganda; III - gorizontdan 30° balandlikda; IV - quyosh chiqishi va botishiga yaqin sharoitda (ufqdan 10° balandlikda).

Guruch. 26.5. Quyosh spektrida ufqdan turli balandliklarda energiya taqsimoti

Quyosh spektrining turli komponentlari er atmosferasidan turlicha o'tadi. 26.6-rasmda Quyoshdan yuqori balandlikdagi atmosferaning shaffofligi ko'rsatilgan.

26.5. Termografiyaning fizik asoslari

Insonning issiqlik radiatsiyasi uning issiqlik yo'qotishlarining muhim qismini tashkil qiladi. Insonning radiatsiyaviy yo'qotishlari farqga teng chiqarilgan oqim va so'riladi radiatsiya oqimi muhit. Radiatsiyaviy yo'qotish kuchi formuladan foydalanib hisoblanadi

bu erda S - sirt maydoni; δ - terining (kiyimning) so'rilish koeffitsienti kamayadi kulrang tanasi; T 1 - tana sirtining harorati (kiyim); T 0 - atrof-muhit harorati.

Quyidagi misolni ko'rib chiqing.

Keling, 18 ° C (291 K) atrof-muhit haroratida kiyinmagan odamning radiatsiyaviy yo'qotish kuchini hisoblaylik. Faraz qilaylik: tana sirtining maydoni S = 1,5 m2; teri harorati T 1 = 306 K (33 ° S). Berilgan terini yutish koeffitsientini jadvaldan topish mumkin. 26.1 (δ = 5.1*10 -8 Vt/m 2 K 4). Ushbu qiymatlarni (26.11) formulaga almashtirib, biz olamiz

P = 1,5 * 5,1 * 10 -8 * (306 4 - 291 4) ≈122 Vt.

Guruch. 26.6. Quyoshning yuqori balandliklarida spektrning turli qismlari uchun er atmosferasining shaffofligi (foizlarda).

Diagnostik parametr sifatida insonning termal nurlanishidan foydalanish mumkin.

Termografiya - inson tanasi yoki uning alohida qismlari yuzasidan termal nurlanishni o'lchash va qayd etishga asoslangan diagnostika usuli.

Tana yuzasining kichik maydonida haroratning taqsimlanishini maxsus suyuq kristalli plyonkalar yordamida aniqlash mumkin. Bunday filmlar haroratning kichik o'zgarishlariga sezgir (rangni o'zgartirish). Shuning uchun, filmda tananing qo'llaniladigan maydonining rangli termal "portreti" paydo bo'ladi.

Yana ilg'or usul - infraqizil nurlanishni ko'rinadigan yorug'likka aylantiradigan termal tasvirlagichlardan foydalanish. Tana radiatsiyasi maxsus linzalar yordamida termal tasvir matritsasiga proyeksiyalanadi. Konvertatsiya qilingandan so'ng, ekranda batafsil termal portret hosil bo'ladi. Har xil haroratli hududlar rangi yoki intensivligi bilan farqlanadi. Zamonaviy usullar 0,2 darajagacha bo'lgan haroratdagi farqlarni qayd etish imkonini beradi.

Termal portretlardan foydalaniladi funktsional diagnostika. Har xil patologiyalar ichki organlar teri yuzasida o'zgaruvchan harorat zonalarini hosil qilishi mumkin. Bunday zonalarning aniqlanishi patologiyaning mavjudligini ko'rsatadi. Termografik usul yaxshi va yomon xulqli o'smalar o'rtasidagi differentsial tashxisni osonlashtiradi. Ushbu usul terapevtik muolajalar samaradorligini nazorat qilishning ob'ektiv vositasidir. Shunday qilib, toshbaqa kasalligi bilan og'rigan bemorlarni termografik tekshiruvdan o'tkazishda, blyashkalarda aniq infiltratsiya va giperemiya mavjud bo'lganda, haroratning oshishi qayd etilganligi aniqlandi. Ko'p hollarda haroratning atrofdagi hududlar darajasiga pasayishi ko'rsatadi regressiya teri ustidagi jarayon.

Ko'tarilgan harorat ko'pincha infektsiyaning belgisidir. Odamning haroratini aniqlash uchun infraqizil qurilma orqali uning yuzi va bo'yniga qarash kifoya. Uchun sog'lom odamlar peshona haroratining uyqu arteriyasidagi haroratga nisbati 0,98 dan 1,03 gacha. Ushbu nisbat karantin tadbirlarini o'tkazish uchun epidemiyalar paytida ekspress diagnostika uchun ishlatilishi mumkin.

26.6. Fototerapiya. Ultrabinafsha nurlarining terapevtik qo'llanilishi

Infraqizil nurlanish, ko'rinadigan yorug'lik va ultrabinafsha nurlanish tibbiyotda keng qo'llaniladi. Keling, ularning to'lqin uzunligi diapazonlarini eslaylik:

Fototerapiya dorivor maqsadlarda infraqizil va ko'rinadigan nurlanishdan foydalanish deb ataladi.

To'qimalarga kirib, yutilish nuqtasida infraqizil nurlar (ko'rinadiganlar kabi) issiqlikni chiqaradi. Infraqizil va ko'rinadigan nurlarning teriga kirib borish chuqurligi shaklda ko'rsatilgan. 26.7.

Guruch. 26.7. Radiatsiyaning teriga kirib borish chuqurligi

Tibbiy amaliyotda infraqizil nurlanish manbalari sifatida maxsus nurlantiruvchilar qo'llaniladi (26.8-rasm).

Minin chiroqi Bu nurlanishni kerakli yo'nalishda lokalizatsiya qiluvchi reflektorli akkor chiroqdir. Radiatsiya manbai rangsiz yoki ko'k rangli shishadan tayyorlangan 20-60 Vt akkor chiroqdir.

Yengil-termal vanna Bu bir-biriga harakatlanuvchi tarzda bog'langan ikkita yarmidan iborat yarim silindrsimon ramka. Bemorga qaragan ramkaning ichki yuzasida 40 Vt quvvatga ega akkor lampalar o'rnatilgan. Bunday vannalarda biologik ob'ekt infraqizil va ko'rinadigan nurlanishga, shuningdek, harorati 70 ° S ga etishi mumkin bo'lgan isitiladigan havoga ta'sir qiladi.

Sollux chiroq Bu tripoddagi maxsus reflektorga joylashtirilgan kuchli akkor chiroqdir. Radiatsiya manbai 500 Vt akkor chiroqdir (volfram filamentining harorati 2800 ° S, maksimal nurlanish 2 mkm to'lqin uzunligida sodir bo'ladi).

Guruch. 26.8. Nurlantiruvchilar: Minin lampasi (a), engil issiqlik vannasi (b), Sollux lampasi (c)

Ultrabinafsha nurlarining terapevtik qo'llanilishi

Tibbiy maqsadlarda ishlatiladigan ultrabinafsha nurlanish uch diapazonga bo'linadi:

Ultrabinafsha nurlanish to'qimalarda (terida) so'rilganda turli xil fotokimyoviy va fotobiologik reaktsiyalar sodir bo'ladi.

Amaldagi nurlanish manbalari yuqori bosimli lampalar(yoy, simob, quvurli), lyuminestsent lampalar, gaz chiqarish past bosimli lampalar, Ularning navlaridan biri bakteritsid lampalardir.

A-radiatsiya eritemal va ko'nchilik ta'siriga ega. U ko'plab dermatologik kasalliklarni davolashda qo'llaniladi. Furokumarin seriyasining ba'zi kimyoviy birikmalari (masalan, psoralen) bu bemorlarning terisini uzoq to'lqinli ultrabinafsha nurlanishiga sezgirlashtirishi va melanotsitlarda melanin pigmentining shakllanishini rag'batlantirishi mumkin. Ushbu dorilarni A-nurlanish bilan birgalikda qo'llash davolash usuli deb ataladigan asosdir fotokimyoterapiya yoki PUVA terapiyasi(PUVA: P - psoralen; UVA - A zonasining ultrabinafsha nurlanishi). Tananing bir qismi yoki butun tanasi radiatsiyaga duchor bo'ladi.

B-radiatsiya vatimin hosil qiluvchi, raxitga qarshi ta'sirga ega.

C-radiatsiya bakteritsid ta'sirga ega. Nurlanganda mikroorganizmlar va qo'ziqorinlarning tuzilishi buziladi. C-nurlanish maxsus bakteritsid lampalar yordamida yaratiladi (26.9-rasm).

Ba'zi davolash usullari qonni nurlantirish uchun C-nurlanishdan foydalanadi.

Ultraviyole ro'za tutish. Ultraviyole nurlanish tananing normal rivojlanishi va ishlashi uchun zarurdir. Uning etishmasligi bir qator jiddiy kasalliklarga olib keladi. Ekstremal sharoitlarda yashovchilar ultrabinafsha ochlikka duch kelishadi

Guruch. 26.9. Bakteritsid nurlantiruvchi (a), nazofarenks uchun nurlantiruvchi (b)

Shimol, tog'-kon sanoati ishchilari, metro, yirik shaharlar aholisi. Shaharlarda ultrabinafsha nurlanishning etishmasligi atmosfera havosining chang, tutun va quyosh spektrining UV qismini saqlaydigan gazlar bilan ifloslanishi bilan bog'liq. Xona derazalari to'lqin uzunligi l bo'lgan UV nurlarini o'tkazmaydi< 310 нм. Значительно снижают УФ-поток загрязненные стекла и занавеси (тюлевые занавески снижают УФ-излучение на 20 %). Поэтому на многих производствах и в быту наблюдается так называемая «биологическая полутьма». В первую очередь страдают дети (возрастает вероятность заболевания рахитом).

Ultraviyole nurlanish xavfi

Ortiqcha ta'sir qilish umuman tanaga va uning alohida organlariga ultrabinafsha nurlanish dozalari bir qator patologiyalarning paydo bo'lishiga olib keladi. Avvalo, bu nazoratsiz quyosh botishi oqibatlariga taalluqlidir: kuyishlar, yosh dog'lari, ko'zning shikastlanishi - fotooftalmiya rivojlanishi. Ko'zga ultrabinafsha nurlanishining ta'siri eritemaga o'xshaydi, chunki u shox parda va ko'zning shilliq qavatlari hujayralarida oqsillarning parchalanishi bilan bog'liq. Tirik inson teri hujayralari ultrabinafsha nurlarining halokatli ta'siridan himoyalangan.

mi" teri shox pardasining hujayralari. Ko'zlar bu himoyadan mahrum, shuning uchun ko'zlarga sezilarli darajada nurlanish dozasi bilan, yashirin davrdan keyin shox parda (keratit) va shilliq pardalar (kon'yunktivit) yallig'lanishi rivojlanadi. Bu ta'sir to'lqin uzunligi 310 nm dan kam bo'lgan nurlar tufayli yuzaga keladi. Ko'zni bunday nurlardan himoya qilish kerak. Teri saratoni rivojlanishiga olib keladigan ultrabinafsha nurlanishining blastomogen ta'siriga alohida e'tibor qaratish lozim.

26.7. Asosiy tushunchalar va formulalar

Jadvalning davomi

Jadvalning oxiri

26.8. Vazifalar

2. Odam tanasi yuzasining haroratlari 34 va 33 ° C bo'lgan hududlarning energiya yorug'liklari necha marta farq qilishini aniqlang?

3. Termografiya yordamida ko'krak o'simtasini tashxislashda bemorga ichish uchun glyukoza eritmasi beriladi. Biroz vaqt o'tgach, tana sirtining termal nurlanishi qayd etiladi. O'simta to'qimalarining hujayralari glyukozani intensiv ravishda o'zlashtiradi, buning natijasida ularning issiqlik ishlab chiqarilishi ortadi. Agar sirtdan nurlanish 1% ga (1,01 marta) oshsa, o'simta ustidagi teri sohasining harorati necha darajaga o'zgaradi? Tana hududining boshlang'ich harorati 37 ° S dir.

6. Agar tana yuzasidan radiatsiya oqimi 4% ga oshsa, inson tanasining harorati qancha ko'tarilgan? Dastlabki tana harorati 35 ° C.

7. Xonada ikkita bir xil choynak mavjud bo'lib, ular 90 ° S haroratda teng miqdordagi suvni o'z ichiga oladi. Ulardan biri nikel bilan qoplangan, ikkinchisi esa qorong'i. Qaysi choynak tezroq soviydi? Nega?

Yechim

Kirxgof qonuniga ko'ra, emissiya va yutilish qobiliyatlari nisbati barcha jismlar uchun bir xil. Nikel bilan qoplangan choynak deyarli barcha yorug'likni aks ettiradi. Shuning uchun uning assimilyatsiya qilish qobiliyati past. Emissiya darajasi mos ravishda past.

Javob: Qorong'i choynak tezroq soviydi.

8. Zararkunanda qo'ng'izlarni yo'q qilish uchun don infraqizil nurlanishga duchor bo'ladi. Nega hasharotlar o'ladi, lekin don o'lmaydi?

Javob: xatolar bor qora rang, shuning uchun ular infraqizil nurlanishni intensiv ravishda yutadi va o'ladi.

9. Po'lat bo'lagini qizdirganda, biz 800 ° S haroratda yorqin gilos-qizil issiqlikni kuzatamiz, lekin bir xil haroratda eritilgan kvartsning shaffof novdasi umuman porlamaydi. Nega?

Yechim

7-masalaga qarang. Shaffof tana yorug'likning kichik qismini o'zlashtiradi. Shuning uchun uning emissiyasi past.

Javob: shaffof tana juda qizib ketganda ham deyarli nurlanmaydi.

10. Nima uchun ko'p hayvonlar sovuq havoda to'pga o'ralgan holda uxlashadi?

Javob: shu bilan birga, tananing ochiq yuzasi kamayadi va shunga mos ravishda radiatsiya yo'qotishlari kamayadi.

Termal nurlanish- Bu modda tomonidan chiqariladigan va uning ichki energiyasi tufayli paydo bo'ladigan elektromagnit nurlanish.

Bu tebranish ionlarining issiqlik harakati paytida to'qnashuvlar paytida materiya zarralarining qo'zg'alishidan kelib chiqadi.

Radiatsiyaning intensivligi va uning spektral tarkibi tana haroratiga bog'liq, shuning uchun termal nurlanish har doim ham ko'z tomonidan sezilmaydi.

Tana. Yuqori haroratgacha qizdirilganda energiyaning muhim qismi ko'rinadigan diapazonda, xona haroratida esa spektrning infraqizil qismida energiya chiqariladi.

tomonidan xalqaro standartlar Infraqizil nurlanishning 3 ta sohasi mavjud:

1. Infraqizil mintaqa A

l 780 dan 1400 nm gacha

2. Infraqizil mintaqa B

l 1400 dan 3000 nm gacha

3. Infraqizil mintaqa C

l 3000 dan 1000000 nm gacha.

Issiqlik nurlanishining xususiyatlari.

1. Issiqlik nurlanishi - bu barcha jismlarga xos bo'lgan universal hodisa bo'lib, mutlaq noldan (- 273 K) farqli haroratda sodir bo'ladi.

2. Issiqlik nurlanishining intensivligi va spektral tarkibi jismlarning tabiati va haroratiga bog'liq.

3. Termal nurlanish - muvozanat, ya'ni. doimiy haroratda izolyatsiyalangan tizimda jismlar vaqt birligida birlik maydondan tashqaridan qancha energiya olsa, shuncha energiya chiqaradi.

4. Issiqlik nurlanishi bilan bir qatorda, barcha jismlar issiqlik energiyasini tashqaridan olish qobiliyatiga ega.

2 . Asosiy assimilyatsiya xususiyatlari.

1. Nurlanish energiyasi W (J)

2. Nurlanish oqimi P = Vt/t (Vt)

(Radiatsiya oqimi)

3. Emissivlik (energetik yorug'lik) - ma'lum bir haroratda maydon birligiga barcha mumkin bo'lgan yo'nalishlarda chiqarilgan elektromagnit nurlanish energiyasi.

RT= Vt/St (Vt/m2)

4. Yutish qobiliyati (yutilish koeffitsienti) nisbatga teng ma'lum bir jism tomonidan ma'lum haroratda jismga tushadigan nurlanish oqimiga so'rilgan nurlanish oqimi.

at = Ragl / Rpad.

3. Issiqlik emitentlari va ularning xususiyatlari.

Mutlaq qora jism tushunchasi.

Termal emitentlar - Bu texnik qurilmalar termal nurlanish oqimini olish uchun. Har bir issiqlik manbai emissiyasi, yutilish qobiliyati, nurlanish jismining harorati va nurlanishning spektral tarkibi bilan tavsiflanadi.

Standart sifatida mutlaqo qora jism (a.b.b.) tushunchasi kiritildi.

Yorug'lik moddadan o'tganda, nurlanish oqimi qisman aks etadi, qisman so'riladi, tarqaladi va qisman moddadan o'tadi.

Agar jism unga tushgan yorug'lik oqimini to'liq o'zlashtirsa, u deyiladi mutlaqo qora tan.

Barcha to‘lqin uzunliklarida va har qanday haroratda yutilish koeffitsienti a=1 ga teng. Tabiatda mutlaqo qora tan yo'q, lekin uning xususiyatlarida unga yaqin jismni ko'rsatishingiz mumkin.

Model a.ch.t. devorlari qoraygan juda kichik teshikli bo'shliqdir. Devorlardan bir nechta ko'zgulardan keyin teshikka kiradigan nur deyarli butunlay so'riladi.

Agar siz bunday modelni yuqori haroratga qizdirsangiz, teshik porlaydi, bu radiatsiya qora nurlanish deb ataladi. a.ch.t.ga. Qora baxmalning assimilyatsiya qilish xususiyatlari o'xshash.

kuyikish uchun a = 0,952

a qora baxmal uchun = 0,96

Masalan, ko'z qorachig'i, chuqur quduq va boshqalar.

Agar a=0 bo'lsa, bu butunlay ko'zgu sirtidir. Ko'pincha a 0 dan 1 gacha bo'lgan oraliqda bo'ladi, bunday jismlar kulrang deb ataladi.

Kulrang jismlar uchun yutilish koeffitsienti to'lqin uzunligiga, tushayotgan nurlanishga va ko'p jihatdan haroratga bog'liq.

4. Issiqlik nurlanishining qonuniyatlari va ularning xususiyatlari

1. Kirkhoff qonuni:

jismning emissiya qobiliyatining bir xil haroratda va bir xil to'lqin uzunligidagi jismning yutilish qobiliyatiga nisbati doimiy qiymatdir.

2. Stefan-Boltzman qonuni:

a.h.t ning emissiyasi. uning mutlaq haroratining to'rtinchi darajasiga proportsional.

d - Stefan-Boltzman doimiysi.

d=5,669*10-8 (Vt/m2*K4)

W=Pt=RTSt= dStT4

T-harorati

Harorat (T) oshishi bilan radiatsiya kuchi juda tez o'sadi.

Vaqt (t) 800 ga oshganda, radiatsiya quvvati 81 marta ortadi.

Harorati mutlaq noldan yuqori bo'lgan barcha jismoniy jismlar issiqlik nurlarini chiqaradi. Termal nurlanish- modda tomonidan chiqariladigan elektromagnit nurlanish uning ichki energiyasi tufayli.

Termal nurlanishning intensivligi tana haroratining pasayishi bilan keskin kamayadi. Ko'pgina qattiq va suyuqliklar doimiy emissiya spektriga ega, ya'ni. barcha to'lqin uzunlikdagi to'lqinlarni chiqaradi.

Odamlarga ko'rinadigan radiatsiya (yorug'lik): l = 0,40-0,75 mkm.

Infraqizil (ko'rinmas yorug'lik): l = 0,75-400 mkm. Keyingi - radio to'lqin diapazoni.

Jismlarning haroratini termal nurlanish orqali aniqlaydigan o'lchov asboblari deyiladi radiatsiya pirometrlari. Pirometrlar 300-6000 o S oralig'idagi haroratni o'lchash uchun ishlatiladi. 3000 o C dan yuqori haroratni o'lchash uchun pirometrlar amalda yagona o'lchash asboblari hisoblanadi, chunki. ular kontaktsiz. Nazariy jihatdan, pirometrlarni o'lchashning yuqori chegarasi cheksizdir. Pirometrlar asosan ko'rinadigan yorug'lik va infraqizil nurlardan foydalanadi.

Jismlarning haroratini ularning termal nurlanishi bilan o'lchash uchun olingan qonunlarga asoslanadi qora tana. Agar jismning tashqi yuzasiga nurlanish energiyasi F oqimi tushsa, u Fp tomonidan qisman yutiladi, Ph bilan aks etadi va Fpr orqali uzatiladi. Ushbu oqimlar o'rtasidagi munosabatlar tananing xususiyatlariga va, xususan, uning sirtining holatiga (pürüzlülük darajasi, rang, harorat) bog'liq. Agar jism unga tushadigan butun nurlanish oqimini o'zlashtirsa, u holda yutilish koeffitsienti u va shunday jism deyiladi mutlaqo qora.

Haqiqiy jismlar mutlaq qora emas va ularning faqat ba'zilari optik xossalari bo'yicha ularga yaqin, masalan, neft kuyishi, platina qorasi, qora baxmal ko'rinadigan yorug'lik hududida a ga ega, bu 1 dan kam farq qiladi.

Jismlarning tashqi yuzasi haroratga qarab nafaqat o'z nurlarini yutadi, balki o'ziga xos nurlanishni ham chiqaradi.

Kirchhoff qonuniga ko'ra chiqarish qobiliyati jismlar ularning yutilish koeffitsientlariga proportsionaldir. Qora jismning yutilish koeffitsienti a abs.b.t. =1, u holda u maksimal emissiyaga ega.

Radiatsion pirometriyada jismlarning issiqlik nurlanishini tavsiflovchi kattaliklar sifatida energiya yorqinligi (nurlanish) va energiya yorqinligi (nurlanish) ishlatiladi. Bunday holda, umumiy va spektral yorqinlik va yorqinlikni farqlash kerak.

To'liq ostida energetik yorqinlik to'liq tushunish (integral) sirt radiatsiya quvvati zichligi.

Energiya yorqinligi ma'lum bir yo'nalishdagi jismlar deyiladi tananing sirtini ma'lum bir yo'nalishga perpendikulyar tekislikka proyeksiya qilishning birlik maydoniga birlik qattiq burchakka radiatsiya kuchi. Energiya yorqinligi - bu inson ko'zi tomonidan, shuningdek, termal nurlanish orqali haroratni o'lchashga asoslangan barcha pirometrlar tomonidan to'g'ridan-to'g'ri qabul qilinadigan asosiy miqdor.

Barcha haqiqiy jismlar qora jismdan nurlanish energiyasini yutish darajasi bilan farqlanadi va yutilish koeffitsienti birlikdan kichikdir. Haqiqiy jismlarning nurlanish kuchi ham qora jismning nurlanish kuchidan farq qiladi va uni umumiy emissiyasi e va spektral nurlanish e l bilan tavsiflash mumkin.

Haqiqiy jismlar bir xil haroratda turli xil emissiyalarga ega, bu qora tananing emissiyasi bilan bog'liq holda baholanadi (* belgisi qora tanani bildiradi)

bu erda e l - spektral emissiya koeffitsienti (monoxromatik nurlanishning emissiya darajasi);

e – umumiy nurlanish koeffitsienti (umumiy nurlanishning emissiyasi);

E l, E l * - spektral energiya yorqinligi;

B l, B l * - spektral energiya yorqinligi (ko'z bilan qabul qilinadi);

E, E* - umumiy energiya yorqinligi.

e l - to'lqin uzunligi l va haroratning funksiyasi T. e l haroratga bog'liq bo'lmagan va l bo'lgan jism kulrang deb ataladi.

Mutlaq qora jismning spektral energiya yorqinligi E l *, uning harorati T va to'lqin uzunligi l o'rtasidagi bog'liqlik o'rnatilgan. Plank qonuni(1.17-rasmga qarang)

bu yerda s 1, s 2 doimiylar.

Tanlangan l uchun harorat oshishi bilan E l * yoki B l * keskin ortadi, chunki

B l * =k l ∙ E l *. (1,32)

Bu fakt tana haroratini yuqori sezuvchanlik bilan spektral yorqinligi bilan o'lchash imkoniyatini o'rnatadi.

Grafikdan (1.17-rasm) ko'rinib turibdiki, l max harorat oshishi bilan kamayadi. Qora jismning harorati pasayganda, uning nurlanishi energiyasining maksimal taqsimoti spektrning uzun to'lqinli mintaqasiga siljiydi.

1.17-rasm – Plank qonuniga muvofiq tuzilgan E l * egri chiziqlar oilasi

Bu jismlarning yorqinligi haroratini o'lchash uchun spektrning infraqizil mintaqasidan foydalanish uchun asos bo'ldi.

Haqiqiy jismlar uchun har birining o'z e l

B l = e l ∙ B l *. (1,33)

Agar Haqiqiy jismlar bir xil haroratga ega, keyin o'lchangan e l farq tufayli B l qiymatlari o'zgaradi, bu haqiqiy harorat qiymatlarida sozlangan yagona asbob shkalasiga ega bo'lishga imkon bermaydi turli ob'ektlar. Shu munosabat bilan, pirometr shkalasi butunlay qora jismning nurlanishiga qarab kalibrlanishi kerak.

Haqiqiy jismlarning emissiyasi qora jismlarnikidan kamroq bo'lganligi sababli, pirometr ko'rsatkichlari haqiqiy tananing haqiqiy haroratiga mos kelmaydi, lekin shartli haroratni beradi. Ushbu holatda yorqinlik harorati deb ataladi.

Yorqinlik harorati Haqiqiy jismning spektral yorqinligi B * (l, T) haqiqiy tananing T haroratidagi spektral yorqinligi B (l, T) ga teng bo'lgan mutlaq qora jismning harorati deyiladi.

(1.31), (1.32), (1.33) dan foydalanib, biz olamiz

Yorqinlik harorati har doim haqiqiy haroratdan past ekanligini ko'rish mumkin, chunki e l< 1.

Spektrning ko'rinadigan qismida yorqinlik haroratini o'lchash uchun mo'ljallangan asboblar odatda deyiladi optik va fotoelektrik pirometrlar.

1.17-rasmdan ko'rinib turibdiki, harorat ortishi bilan spektr bo'ylab radiatsiya energiyasini taqsimlash egri chizig'ining maksimal qismi qisqa to'lqinlar tomon siljiydi. Qora jismning nurlanish spektridagi energiya taqsimoti egri chizig'ining maksimal qiymatiga to'g'ri keladigan to'lqin uzunligi l max mutlaq harorat T bilan bog'liqlik bilan bog'liq.

Qayerda b– doimiy 2896 mkm K ga teng.

Munosabat (1.35) Vienning siljish qonuni deb ataladi. Barcha egri chiziqlarning maksimal qismidan o'tuvchi nuqta chiziq (1.17-rasmga qarang) Venaning siljish qonuniga mos keladi.

Spektrning ko'rinadigan qismida l maxning siljishi va natijada tana haroratining o'zgarishi natijasida energiyaning qayta taqsimlanishi uning rangi o'zgarishiga olib keladi. Bu mavjud bo'lish uchun asos bo'ldi tana haroratini o'lchash usullari, radiatsiya spektrining ma'lum bir qismida harorat bilan energiya taqsimotidagi o'zgarishlarga asoslangan, deyiladi rang berish usullari. Ushbu usullar bilan o'lchanadigan shartli tana harorati rang harorati deb ataladi.

Mavjud bo'lganlarning eng keng tarqalgani spektrning ko'rinadigan qismida rang haroratini ikkita spektral intervalda energiya yorqinligi nisbati bo'yicha o'lchash usuli hisoblanadi.

Rang harorati(Tc) - l 1 va l 2 to'lqin uzunliklarida uning spektral energiya yorqinliklarining nisbati bir xil to'lqin uzunliklarida haqiqiy jismning spektral yorqinliklari va uning haqiqiy harorati T nisbatiga teng bo'lgan mutlaqo qora jismning harorati.

Ma'lumki. (1.31), (1.32), (1.33) ni hisobga olib, olamiz

Haqiqiy jismlar amalda kulrang deb hisoblanadi: keramika, metall oksidlari, o'tga chidamli materiallar, granit va boshqalar. Ular uchun rang usulining afzalliklari aniq, chunki yorqinlik harorati har doim rang haroratidan farqli o'laroq, haqiqiydan past bo'ladi.

Rang haroratini spektral energiya yorqinligi bilan bog'liq holda o'lchash uchun mo'ljallangan asboblar odatda deyiladi spektral nisbatli pirometrlar yoki rangli pirometrlar.

7.1. Termal nurlanish manbai yoqilgan. Issiqlik nurlanishining intensivligi o'lchanadi aktinometr, buning uchun aktinometrning orqa tomonidagi qopqoq ochiladi va issiqlik manbai tomon yo'naltiriladi. O'lchovlar himoya ekrani bo'lmagan holda, navbat bilan bir, ikki, uch qator zanjirlar va plexiglass ekran bilan amalga oshiriladi. Har bir o'lchovning davomiyligi kamida 30 soniya.

7.2. O'lchov natijalari hisobotning 2-jadvalining 3-ustunida qayd etilgan, jadvalning 4-ustunida Vt / m 2 (1 kal / sm 2 min = 70 Vt) ga aylantirilgan termal nurlanish intensivligi qiymatlari qayd etilgan. /m 2).

7.3. GOST 12.1.005-88 ga muvofiq, issiqlik nurlanishining intensivligining ruxsat etilgan qiymati:

35 Vt / m2 - 50% yoki undan ko'p tana sirtining nurlanishi bilan

70 Vt/m2 - tana sirtining nurlanishi 25 dan 50% gacha

100 Vt / m2 - tana sirtining 25% dan ko'p bo'lmagan nurlanishi bilan

Ishchilarni ochiq manbalardan (issiq metall, shisha va boshqalar) issiqlik nurlanishining intensivligi 140 Vt / m2 dan oshmasligi kerak, shu bilan birga tana yuzasining 25% dan ko'prog'i nurlanish va shaxsiy himoya vositalaridan foydalanishga ta'sir qilmasligi kerak; yuzni himoya qilish, shu jumladan, majburiy va ko'zlar.

7.4 Xulosa chiqariladi:

nurlanish yuzasi maydonining ma'lum nisbatiga muvofiq ishchi uchun zarur bo'lgan himoya (qalqon turi) to'g'risida;

himoya ekranlarining samaradorligi haqida.

8. Umumiy nazariy ma’lumotlar.

Meteorologik sharoitlar (mikroiqlim) inson salomatligi va faoliyatiga ta'sir qiluvchi muhim omil hisoblanadi.

Standartlashtirilgan mikroiqlim parametrlari harorat, nisbiy namlik, havo tezligi va ba'zi sanoat tarmoqlarida issiqlik nurlanishining intensivligi.

Sanoat korxonalarining ustaxonalarida metallni eritish va qayta ishlash, yog'och tolalarini qayta ishlash va qayta ishlash texnologik jarayonlari, ip va boshqa materiallarni qayta ishlashda katta issiqlik chiqishi bilan birga keladi, buning natijasida ish joyining havo harorati sezilarli darajada oshadi. .

Ko'pincha, isitish manbalari (isitish pechlari, quritgichlar va boshqalar) yaqinida ishchilar termal nurlanishga duchor bo'ladilar.

Issiqlik nurlanishining intensivligi- bir daqiqada nurlangan sirtning 1 sm 2 maydoniga tushadigan nurlanish issiqlik miqdori (kal/sm 2 minut bilan belgilanadi) yoki nurlangan sirtning 1 m 2 maydoniga tushadigan nurli issiqlik miqdori (kilokaloriya bilan) 1 soat ichida (kkal/m2 soatda ko'rsatilgan), uni Vt/m2 da ham hisoblash mumkin.

Ayrim tsexlar (masalan, nam yigirish, toʻquvchilik, zigʻir pardozlash va boshqalar) havo namligining yuqoriligi bilan ajralib turadi, toʻquvchilik sexlarida esa texnologik jarayonni yaxshilash uchun sunʼiy yoʻl bilan yaratiladi.

Havoning harakatchanligi ortishi ba'zan ishchilar orasida noqulaylik tug'diradi va shashka ko'pincha shamollashning sababi hisoblanadi. Noqulay mikroiqlim charchoqqa, reaktsiya tezligining pasayishiga va harakatning qattiqligiga olib keladi, bu esa tananing zararli atrof-muhit ta'siriga chidamliligini pasayishiga va shikastlanish xavfini oshiradi.

Qulay meteorologik sharoitlar kasallanish va shikastlanishning oldini olishning muhim sharti bo'lib, samaradorlikni oshirishga yordam beradi, bu esa mehnat unumdorligini oshirishga olib keladi.

Yuqoridagilardan kelib chiqqan holda, ishlab chiqarish binolarining ish maydonida optimal mikroiqlim parametrlarini ta'minlash sanoat korxonalari rahbarlari uchun muhim vazifadir.

Jismoniy nuqtai nazardan, odam ma'lum bir haroratgacha "isitilgan" ho'l tanadir. Oziq-ovqatlarni hazm qilishda inson tanasida issiqlik chiqishi bilan birga biokimyoviy jarayonlar sodir bo'ladi. Dam olishda inson tanasi taxminan 80 kkal / soat (93 J / s) issiqlik ishlab chiqaradi. Inson mehnatni (ayniqsa, jismoniy mehnatni) bajarganda, uning og'irlik darajasiga qarab, 250-400 kkal/soat (290-464 J/s) va undan ortiq miqdorda issiqlik chiqariladi.

Foydali ish o'rtacha 15-20 tani talab qilishi sababli % issiqlik, keyin jismoniy mehnat paytida inson tanasida hosil bo'lgan issiqlik miqdori bajarilgan ishning termal ekvivalentidan bir necha barobar ko'pdir. Biroq, inson uchun tanadagi issiqlik hosil qilish miqdori har doim issiqlik uzatish miqdoriga teng bo'lishi zaruriy shartdir (bu inson tanasining haroratining doimiyligini tushuntiradi). Atrof-muhit haroratining sezilarli o'zgarishiga qaramay, inson tanasining tana haroratini deyarli doimiy darajada ushlab turish qobiliyati deyiladi. termoregulyatsiya.

Agar bu issiqlik muvozanati buzilgan bo'lsa, u holda issiqlik o'tkazuvchanligi etarli bo'lmaganda, inson tanasining haddan tashqari qizishi sodir bo'ladi va haddan tashqari issiqlik yo'qotilishi bilan hipotermiya paydo bo'ladi. Ikkalasi ham normal farovonlikning buzilishiga va ishlashning pasayishiga olib keladi.

Yuqori havo haroratining inson tanasiga ta'siri, ayniqsa yuqori namlik yoki termal radiatsiya bilan birgalikda, tananing suvda kamayishi tufayli yurak-qon tomir tizimining buzilishiga olib kelishi mumkin. Suyuqlikning yo'qolishi smenada 5-8 litrga yetishi mumkin. Shu bilan birga, qon qalinlashadi, yopishqoqroq bo'ladi, to'qimalar va organlarning oziqlanishi buziladi; engil holatlarda sog'lig'i yomonlashadi va og'ir holatlarda issiqlik urishi deb ataladigan o'tkir og'riqli buzilishlar paydo bo'ladi.

Bundan tashqari, ko'rish qobiliyatiga ta'sir qiluvchi yorqin issiqlik jiddiy ko'z kasalliklarini - kataraktni keltirib chiqarishi mumkin.

Inson tanasida hosil bo'lgan issiqlik atrof-muhitga uchta usulda chiqariladi: radiatsiya, konvektsiya va terning bug'lanishi.

Tana tomonidan issiqlik uzatish samaradorligi harorat, nisbiy namlik va atrofdagi havoning harakat tezligiga bog'liq.

Fiziologik nuqtai nazardan, sanab o'tilgan atrof-muhit parametrlarining yig'indisi shunday bo'lishi kerakki, erishilgan issiqlik muvozanati inson farovonligi zonasiga to'g'ri keladi, konfor zonasi, ya'ni. shuning uchun ortiqcha issiqlik eng kam energiya bilan chiqariladi.

Agar harorat, nisbiy namlik va havo tezligi parametrlari optimal standartlarga javob bersa, mikroiqlim qulay hisoblanadi.

Ustaxonalarda optimal (qulay) meteorologik sharoitlar konditsioner tizimlari bilan ta'minlanishi kerak.

Issiqlik nurlanishiga qarshi kurash choralari sifatida issiqlik izolyatsiyasi, ekranlash, suv pardalari o'rnatish va havo dushlarini o'rnatish qo'llaniladi.