Отражение и поглощение световых лучей

Существующие законы отражения, по которым падающий и отраженный лучи лежат в одной плоскости, а угол падения равен углу отражения, свойственны в одинаковой степени всем видам лучистой энергии, причем процент отражения всецело зависит от вещества отражающего тела, от его формы, материала, из которого он сделан, и от длины волны луча. Наибольшим коэффициентом отражения от гладких поверхностей обладают инфракрасные лучи — до 98% для падающих лучей длиной 1,5 мм. Коэффициент отражения видимых лучей от воды равен 2%. Ультрафиолетовые лучи в отношении количества отражения усту­пают инфракрасным лучам. В значительных размерах ультрафио­летовые лучи диффузно рассеиваются от мельчайших частиц обла­ков, снега, песка.

Обнаженная почва, почти совершенно поглощая световые и ультрафиолетовые лучи, отражает и излучает затем главным об­разом инфракрасные лучи. Водная поверхность, снежный и ледо­вый покровы отражают от себя световые, т. е. оптические и ульт­рафиолетовые, лучи.

В ряде руководств по гелиотерапии рекомендуется принимаю­щим солнечные ванны на пляже располагаться как можно ближе к воде, с целью получения дополнительного количества ультра­фиолетовой радиации солнца, отраженной от поверхности воды. Проф. Н. Н. Калитиным были проведены специальные исследо­вания, чтобы определить, насколько значительнее отражается ультрафиолетовая радиация от поверхности воды непосредственно на берегу моря при разных метеорологических условиях и при раз­личном состоянии моря.

Обработав 53 спектрограммы, содержащие несколько сот спектров, и отобрав из них 18 наилучших, проф. Калитин обоб­щил результаты своих опытов.

 Таким образом, можно сделать вывод, что с ультрафиолетовой стороны спектр, отраженный от поверхности моря, всегда короче, чем спектр, падающий на воду солнечной радиации, и чем мутнее вода, тем происходит большее поглощение ультрафиолетовой радиации.

Исследования, сделанные Калитиным, таким образом, пока­зали, что солнечная ультрафиолетовая радиация (биологически: активная) от поверхности моря не отражается.

Количество лучистой энергии, отраженной от определенной поверхности, выраженное в процентах к падающей энергии, на­зывается «альбедо».

Калитину принадлежат работы по определению альбедо в Ялте, Мисхоре, Феодосии, Нальчике, Тегенекли и на Эльбрусе. Наименьшие величины альбедо получились для морского песка (10—13%) и для травяного покрова (22—23%). Наибольшую величину отражения дали: ледники Эльбруса (68%), пляж в Мисхоре из мелкой гальки (32%) и из крупной гальки (28%), пляж в Феодосии из ракушечного песка (31—32%), бетони­рованная площадка в Ялтинском туберкулезном институте (34%).

Отраженные от земной поверхности величины радиации до­ходят до 30% радиации падающей. Эти величины не постоянны и зависят от отражательной способности различных поверхностей, и атмосферных колебаний.

 

Значительное количество солнечной и рассеянной радиации атмосферы отражается и от кожи человека. По исследованию проф. Корчагина, кожа человека слабо отражает коротковолно­вую радиацию и сильно длинноволновую. От непигментированной и пигментированной кожи отражение происходит по-раз­ному.

Физиологическое, или лечебное и закаливающее, действие лу­чистой энергии выявляется только при поглощении лучей пред­метом или тканью и при превращении их в тепловую или химиче­скую энергию.

       Всякое тело поглощает те самые лучи, которые оно способно излучать при той же температуре.

При падении света на человека или предметы часть световых лучей отражается, а другая часть проникает вглубь вещества или тела и поглощается в нем атомами и молекулами, переходя при этом в другие виды энергии — тепловую и химическую.

Ультрафиолетовые лучи поглощаются в самых поверхностных слоях кожи, и уже на глубине 0,6 мм их трудно обнаружить. Ультрафиолетовые лучи интенсивно поглощаются белками, жи­рами, красными кровяными шариками. Поглощение ультра­фиолетовых лучей тканями воздействует на структуру клеток и является причиной возникновения так называемых фотохимиче­ских явлений.

Наиболее глубоко (на 5—6 см) проникают в тело человека красные и примыкающие к ним инфракрасные лучи. Некоторые исследователи утверждают, что при дальнейшем увеличении длины волн инфракрасные лучи поглощаются более поверх­ностно.

Преобладает мнение, что ультрафиолетовая энергия почти полностью поглощается в толще эпидермиса и лишь в незначи­тельных количествах доходит до поверхности сосочков собственно кожи и поверхностных сосудистых сплетений.

Видимые лучи проникают значительно глубже. Это видно из таблицы, в которой величина проникновения лучей выражена в процентах..

Малая проницаемость тканей человеческого организма даже для длинных лучей солнца обгоняется тем, что наши ткани, в том числе и кожа, представляют собой мутную среду, состоящую из неоднородных клеток с неодинаковым коэффициентом пре­ломления. И чем дальше углубляться в наш организм, тем все более увеличивается эта мутность вследствие разнообразия кле­ток, подобных эпителию, соединительной ткани, жира, кровенос­ных сосудов и т. д.

В итоге вышеизложенного можно считать до известной сте­пени вероятным, что 1) инфракрасные лучи обладают способно­стью проникать через ткани человеческого организма, даже при толщине их в несколько сантиметров; 2) видимые лучи проходят через слои ткани в несколько миллиметров; 3) ультрафиолетовые лучи проникают через слои ткани, измеряемые сотыми и деся­тыми долями миллиметра.

     Незначительна также проникающая способность ультрафио­летовых лучей через ткани одежды: один слой марли задержи­вает более половины их (55—60%), вчетверо сложенная марля почти совершенно поглощает ультрафиолетовые лучи (94%). Оконное стекло толщиной 2 мм задерживает их полностью.

Полезная информация:
figura.inf.ua - При копировании материалов, активная ссылка на сайт обязательна!