4.4.3. Инфракрасное и ультрафиолетовое излучение

Инфракрасное (ИКИ) и ультрафиолетовое (УФИ) излучение ограничивают по частотной оси оптическую часть спектра электромагнитных колебаний (рис. 4.12).

Рис. 4.12. Оптическая часть спектра электромагнитных колебаний

Инфракрасное (тепловое) излучение генерируется любым нагретым телом. Интенсивность и спектр излучаемой энергии зависит от температуры излучаемого тела. Тела, имеющие температуру выше 100°С, являются источником коротковолнового ИКИ. При температуре тела 50....100°С ИКИ имеет длинноволновый характер. Наибольшей проникающей способностью обладает коротковолновое излучение, которое проникает в ткани тела на глубину в несколько сантиметров. Инфракрасные лучи длинноволнового диапазона, задерживается в поверхностных слоях кожи. Воздействие ИКИ может быть общим и локальным. При длинноволновом излучении повышается температура поверхности тела, а при коротковолновом изменяется температура легких, головного мозга, почек. Наиболее сильно влияние ИКИ проявляется на внутренние органы человека. Воздействие на мозговую ткань коротковолнового излучения может вызвать «солнечный удар». При этом ощущается головная воль, учащение пульса и дыхания, потемнение в глазах, нарушение координации движений, возможна потеря сознания. При воздействии инфракрасного коротковолнового излучения на глаза велика опасность появления катаракты.

Действие УФИ зависит от характера спектра. Коротковолновые УФИ обладают бактерицидным действием. С уменьшением дайны волны проявляется сильное воздействие на кожу и слабое биологическое воздействие. Для человека опасен избыток и недостаток этого вида излучения. Воздействие на кожу УФИ большой интенсивности зазывает кожные заболевания — дерматиты. Пораженный участок имеет отечность, жжение, зуд. УФИ воздействует на ЦНС, что вызывает головную боль, тошноту, головокружение, повышение температуры тела, утомляемость, нервное возбуждение. При воздействии УФИ большой интенсивности (дуга электрической сварки) возможно поражение глаз — эелектроофтальмия, которая характеризуется резью в глазах и продолжается 2...4 дня. При многократном повторении такого облучения наступает ухудшение зрения.

4.4.4. Световые излучения

Световые излучения входят в оптическую часть спектра электромагнитных колебаний. В процессе жизнедеятельности человек воспринимает свет солнца, небесных светил, свет открытого небосвода, излучение от пламени, искусственных источников света. Эти источники имеют различную мощность и спектр излучения и оказывают на человека как положительное, так и негативное воздействие.

Распределение цветов по спектру световых видимых излучений показано на рис. 4.13.

Рис. 4.13. Распределение цветов в спектре световых излучений

Световые излучения оцениваются световым потоком Ф, силой света J, освещенностью Е и яркостью L.

Световым потоком Ф (люмен, лм) называется мощность лучистой энергии, воспринимаемая как свет, оцениваемая по действию на средний человеческий глаз, чувствительность которого стандартизирована в соответствии с кривой видности (рис. 2.2).

Сила света J (кандела, кд) — это пространственная плотность светового потока, заключенного в телесном угле Ω (стерадиан, ср), который конической поверхностью ограничивает часть пространства (рис. 4.14а)

(4.26)

где S — площадь шаровой поверхности радиусом R.

При равномерном распределении светового потока Ф в пределах телесного угла Ω

(4.27)

Освещенность Е (люкс, лк) — это поверхностная плотность светового потока, отнесенная к площади S, на которую он распределился

(4.28)

Зрительное восприятие характеризуется яркостью (L, кд/м²) равномерно светящейся собственным или отраженным светом плоской поверхности S площадью 1 м² (рис. 4.14б)

(4.29)

В общем случае яркость поверхности зависит от ее световых свойств, от степени освещенности и от угла, под которым поверхность рассматривается (рис. 4.14в)

(4.30)

Освещение — важнейший фактор, обеспечивающий жизнедеятельность человека, влияющий на его работоспособность и здоровье. Свет обеспечивает связь организма с внешней средой, обладает высоким биологическим и тонизирующим действием, оказывает благоприятное воздействие на психологическое самочувствие человека.

Рис. 4.14. К определению силы света и яркости

Наиболее благоприятным для человека является естественный свет, который представляет собой сплошное, практически равномерное освещение во всем видимом участке спектра, причем в отличие от искусственного он содержит гораздо большую долю ультра фиолетовых лучей.

При недостаточной освещенности у человека появляется ощущение дискомфорта, снижается активность функций ЦНС, повышается утомляемость. При постоянной недостаточной освещенности развивается близорукость, ухудшается процесс аккомодации. В случае резких изменений освещенности во времени происходит частое повторение процесса аккомодации, что приводит к утомлению зрительного анализатора. В то же время при чрезмерной яркости светящейся поверхности может наступить снижение видимости объектов различения из-за слепящего эффекта.

Так как зрительное ощущение зависит от яркости рабочих поверхностей и всего поля зрения, то эта величина должна быть положена в основу оценки и нормирования светового излучения. Однако на практике это создало бы значительные трудности, так как в поле зрения одновременно находятся поверхности с разными значениями яркости и в разные моменты времени могут фиксироваться рабочие поверхности, обладающие различными свойствами. Поэтому в качестве нормируемого параметра светового излучения принята освещенность Е, которая устанавливается с учетом отражающих свойств рабочих поверхностей и вида выполняемой работы.

Для искусственного освещения нормативные значения освещенности задаются от точности зрительной работы, что характеризуется наименьшим размером объекта различения, контраста объекта с фоном и характеристики фона.

Естественное освещение непостоянно в течение суток, поэтому его оценивают относительной величиной — коэффициентом естественной освещенности (КЕО, е), который выражается в процентах

(4.31)

где — освещенность в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения, лк;

—одновременное значение наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода, лк.

Нормативные значения естественной освещенности задаются от точности выполняемой работы и вида освещения, которое делят на боковое, верхнее, комбинированное.