2.1.5 Світлове випромінювання

Світлове випромінювання – це електромагнітні коливання з довжиною хвилі від 1 мм до 240 нм. Джерела світлового випромінювання поділяються на природні та штучні. Природним джерелом світла є сонце. Від сонця на землю безперервно надходить потік випромінювань потужністю 1,8.1011 МВТ. Одна третина потоку відбивається від Землі і розсіюється в міжпланетному просторі.

Дві третини потоку нагрівають атмосферу, землю, океани, випаровують воду, викликають вітер, дощ, зумовлюють фотосинтез, тобто підтримують життя на Землі. Спектр випромінювання сонця має три діапазони: інфрачервоні (теплові) промені, видимі промені та ультрафіолетові (УФ) промені.

Співвідношення енергії сонця між діапазонами залежить від висоти стояння сонця. Коли сонце в зеніті (90°), на інфрачервоний діапазон припадає 50% енергії сонця, на видимий діапазон – 45%, на ультрафіолетовий – 5%. Штучними джерелами світлового випромінювання стають поверхні,

нагріті до дуже високих температур. При температурі до 500°С нагрітою поверхнею випромінюються теплові (інфрачервоні) промені (ІЧП) з довжиною хвилі від 1 мм до 780 нм, а при більш високій температурі поряд зі збільшенням ІЧП з'являються видимі (ВП) та ультрафіолетові (УФП) промені.

Найкращим прикладом штучних джерел є лампи розжарювання, газорозрядні лампи, кварцові лампи, електрична дуга, лазери. Нагріті тіла, які мають температуру вище 1000С, є джерелом короткохвильових ІЧП, а температура нагріву тіла (50-1000С) створює довгохвильові ІЧП. Короткохвильові ІЧП здатні проникати у тканини людини на глибину у кілька сантиметрів. ІЧП

довгохвильового діапазону затримуються у верхніх шарах шкіри. Велика проникна здатність короткохвильового випромінювання має безпосередній вплив на життєво важливі органи людини (тканини та оболонки мозку тощо).

Основна реакція організму людини на підвищення інтенсивності ІЧП – зміна температури легенів, головного мозку, нирок та ін.

Діючи на тканину мозку короткохвильові ІЧП зумовлюють так званий «сонячний удар». У людини виникає головний біль, запаморочення, прискорюється пульс і дихання, порушується координація рухів, вона втрачає свідомість. Можливий наслідок дії ІЧП на очі – поява інфрачервоної катаракти.

Світло-видимі випромінювання – є адекватним подразнювачем зорового аналізатора, який забезпечує сприйняття зовнішнього світу. До видимої частини сонячного спектру відносять випромінювання з довжиною хвилі 400- 780 нм. Параметри, які характеризують видимі промені: світловий потік,

одиниця вимірювання – люмен (лм); яскравість - кандела на м2 (кд/м2);

освітлення – люкс (лк).

Вплив світла на життєдіяльність людини вивчений досить добре. Воно вливає не лише на функцію зору, а й на діяльність організму в цілому: посилюється обмін речовин, збільшується поглинання кисню і виділення вуглекислого газу та інше. Недостача або надмірна кількість світла може спричинити головний біль, різь в очах, розлад гостроти зору, світлові відблиски – тимчасове засліплення.

Рекомендації до освітлення приміщення та перегляду телевізійних передач. Для зорової роботи (читання та письма) освітлення в приміщенні повинно бути не менше 500 лк. Телевізор встановлюється по відношенню до глядача не ближче 3-х-10 кратної величини розміру діагоналі кінескопа. Нижній край екрана повинен бути на висоті 130 см від підлоги і вище, а глядач має сидіти напроти його центра. Дивитися телевізійні програми потрібно при невеликому освітленні і не більше 2-2,5 годин на добу.

Ультрафіолетові промені сонячного спектру (280-400 нм) чинять також значне біологічне дійство. УФП сонячного світла є життєво необхідним, вони стимулюють процеси в організмі людини. Під впливом УФП більш інтенсивно виводяться із організму токсичні речовини, укріплюється імунна система.

Спектр УФП Сонця поділяється на дві області: А – випромінювання з довжиною хвилі від 400 до 315 нм і В – випромінювання з довжиною хвилі від 315 до 280 нм. Практично до земної поверхні промені коротші 290 нм не доходять. Штучні джерела мають в своєму спектрі випромінювання з довжиною хвилі менше 280 нм, це область С.

У людини відсутні рецептори, які б реагували на УФ–промені.

Розрізняють декілька характерних реакцій організму на дію УФ – променів.

По-перше, при відповідні дозі створює еритему (почервоніння шкіри), а при значних дозах – шкірні захворювання (дерматити), можливі злоякісні новоутворення.

По-друге, короткохвильове УФ–випромінювання (кварцові лампи) створює бактерицидну дію – знищує мікроорганізми. Це використовується для обеззараження повітря в приміщенні, для стерилізації питної води, харчових продуктів, тари та ін.

По-третє, важливою особливістю УФ-променів є властивість попереджати так звану Д-вітамінну недостатність. Цей вітамін синтезується в шкірі під впливом УФ-променів. Найбільш чутливими до відсутності УФ- променів є маленькі діти, у яких внаслідок Д- авітамінозу розвивається рахіт і як наслідок рахіту – близькозорість. Вітамін Д в організмі здійснює регуляцію співвідношення фосфору і кальцію в крові, що впливає на формування скелету. УФ-випромінювання має подвійних характер впливу, оскільки існує небезпека переопромінення, особливо з утворенням озонових дир в атмосфері, а з іншого - необхідність УФ-опромінення для нормального функціонування організму людини. Зростання кількості антропогенних забруднювачів в атмосфері спричиняє зниження сонячного УФ-випромінювання.

Захист від світлового випромінювання

Засоби захисту від світлового випромінювання поділяється на такі групи;

- проти сонячні екрани;

- захисний одяг;

- прозорі матеріали для захисту шкіри та очей.

Для захисту очей і шкіри достатньо віконного скла, яке не пропускає випромінювання з довжиною хвилі менше за 315 нм. Для надійного захисту очей застосовують захисні скельця з різним ступенем прозорості;

- засоби відбивання УФП на основі фарб. Повний захист в УФП усього діапазону хвиль забезпечує скло, яке містить оксиди свинцю.