Шкала електромагнітних хвиль

Як відомо, залежно від частоти або довжини хвилі c/v електромагнітні хвилі поділяють на радіохвилі, інфрачервоне випромінювання, видиме світло, ультрафіолетовевипромінювання, рентгенівські хвилі, ^-випромінювання. У таблиці 2.7 наведена частина спектра електромагнітного випромінювання. Розподіл електромагнітного випромінювання на окремі діапазони недостатньо чіткий, тому що в дійсності сусідні діапазони в значній мірі перекриваються.

Таблиця 2.7.

Таблиця 2.8.

Той факт, що різні діапазони частот випромінювання мають свої назви, не повинен закривати основну особливість електромагнітних хвиль - всі вони мають однакову природу, а відрізняються лише частотою. Радіохвилі, які

випромінюються антеною, повністю аналогічні за природою до випромінювання, яке зароджується в атомному ядрі. Спосіб же взаємодії з речовиною визначальною мірою залежить від частоти. Наприклад, око чутливе лише до видимого світла, тоді як шкіра від уває ч інфрачервоне випромінювання. Радіохвилі затримуються тонкою металевою пластинкою, тоді якпромені та рентгенівські проникають крізь неї. Величезна різноманітність проявів взаємодії електромагнітного поля з речовиною робить це випромінювання надзвичайно цікавим для використання у різних галузях, включаючи медицину.

Згідно з Міжнародним регламентом радіозв'язку радіохвилі ділять на дванадцять діапазонів (табл. 2.8).

З лікувальною метою в основному використовуються такі прояви взаємод ї електромагнітного поля з біологічними системами (див. табл. 3.1):

- збудження (електростимуляція); для цієї мети використовують, як правило, низькочастотні поля з імпульсами прямокутної, трапецієподібної, трикутної, експоненціальної форми;

- лікувальне прогрівання високочастотними полями; його механізм найбільш досконало вивчений. Серед методів високочастотної терапії розрізняють діатермію, індуктотермію, УВЧ, мікрохвильову терапію;

- специфічна дія; характерною особливістю її є реакція біологічних систем на надзвичайно низькі інтенсивності, котрі недостатні для збудження та прогрівання. Цей механізм дії охоплює весь діапазон довжин хвиль і характеризується високою селективністю (досить вузький діапазон частот Δv для того чи іншого типу клітин).

До специфічної дії відносять: зміну структури біологічно активних молекул (білків, вуглеводів, нуклеїнових кислот), зміни в процесах переносу через мембрани (спотворення роботи іонних насосів, зміна локальних концентрацій іонів), зміни швидкості хімічних реакцій.

Електромагнітні поля можуть чинити як локальну, так і загальну дію на біооб'єкти залежно від частоти випромінювання. На частотах довжина хвилі λ перевищує 1 м. Дія такого випромінювання залежить від того, все тіло чи його частина знаходяться в полі. На більших частотахменша за розміри тіла людини, що й обумовлює лише локальну дію таких полів.

З підвищенням частоти зменшується глибина проникнення електромагнітного поля в біологічні тканини (як і у всякі інші середовища). Глибиною проникненняелектромагнітного поля називають відстань, на якій амплітуда коливань зменшується в разів. Цій відстані відповідає зменшення інтенсивності на 87 відсотків. Глибина проникнення електромагнітних хвиль визначається не тільки частотою цих хвиль, а й здатністю даної тканини поглинати енергію, яка, в свою чергу, залежить від будови тканини. Визначальним, в більшості випадків, є вміст молекул води. Для жирової та кісткової тканин глибина проникнення на порядок (у десятки разів) більша, ніж для м'язової. Враховуючи складний характер біологічних тканин, вважають, що для хвиль сантиметрового діапазону см, а дециметрового діапазону

Якщо опромінення електромагнітними хвилями ведеться дистанційно, то має місце часткове (яке може сягати 75%) відбивання хвилі від поверхні біологічної тканини. Ступінь відбивання залежить від різниці хвильових опорів середовища (повітря) та біологічної тканини. При контактному опроміненні втратами потужності на відбиванні можна знехтувати.

2.6. СЕМІНАР "МЕТОДИКА ОДЕРЖАННЯ, РЕЄСТРАЦІЇ ТА ПЕРЕДАЧІ МЕДИКО-БЮЛОГІЧНОЇ ІНФОРМАЦІЇ"

Мета семінару, знайомство з принципами дії приладів, які дозволяють проводити виміри різноманітних електричних параметрів.

Контрольні питання для підготовки до семінару

1. Електричне поле і його основні характеристики (напруженість Е, потенціалзв'язок між ними).

2. Електричний диполь (дипольний момент, диполь в однорідному і неоднорідному електричному полі).

3. Електричне поле в речовині (поляризація та її види, відносна діелектрична проникність і поляризованість речовини, діелектрична проникність біологічних тканин, сегнетоелектрики).

4. П'єзоелектричний ефект і його застосування.

5. Основні характеристики електричного струму (сила та густина струму, закони Ома та Джоуля-Ленца, питома електропровідність, рухливість вільних носіїв).

6. Магнітне поле і його основні характеристики (індукція В і напруженість магнітного поля). Закон Біо-Савара-Лапласа.

7. Дія магнітного поля на провідники зі струмом та рухомі електричні заряди (сила Ампера, сила Лоренца).

8. Магнітні властивості речовини (намагніченість, магнітна проникність). Діа, пара- і феромагнетики.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Рівняння Максвелла	\|	Типові задачі з еталонами розв 'язків

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.009 сек.