Введение в инфракрасный свет сауны
Прежде чем мы углубимся в детали того, как инфракрасный свет используется в саунах, необходимо понять основные принципы световой энергии.
Что такое инфракрасный свет?
Спектр света, (также известный как электромагнитный спектр), перемещается от самых коротких световых волн слева к самым длинным волнам справа. Длина самих волн соответствует теплу, которое они производят. Фиолетовый цвет имеет самую низкую температуру и самую короткую видимую длину волны. На противоположной стороне красный цвет имеет самую высокую температуру с самой длинной волной.
Наиболее биологически опасными световыми волнами являются гамма-лучи, которые являются самыми короткими во всем спектре света. Это то, что плохие парни используют для испарения людей в комиксах. Следующие световые волны в спектре - это рентгеновские лучи, и они связаны с гамма-лучами в том смысле, что они также являются биологически опасными.
Следующим невидимым светом в спектре является ультрафиолетовый свет, на который приходится около 10 процентов световой энергии, исходящей от Солнца. В больших дозах эти лучи также вредны. Видимый свет - это следующая часть спектра, обеспечивающая наше зрение и цвет.
Причина, по которой люди видят разные цвета, заключается в том, что объекты либо поглощают, либо не поглощают эти разные длины или частоты световых волн, отражаясь и отражаясь от объектов. Причина, по которой вы можете увидеть красное яблоко, заключается в том, что органические соединения яблока поглощают все цвета, кроме красного. По мере того, как вы перемещаетесь вниз по видимому спектру цветов от фиолетового к индиго, от синего к зеленому, к желтому, к оранжевому, к красному, длина световой волны становится длиннее.
Отражение и поглощение векторные иллюстрации
Последняя и самая длинная длина волны (700 нанометров), видимая человеческим глазом, - красная. После этого свет становится невидимым для человеческого глаза. Вот где существует инфракрасный свет. «Инфракрасный» на самом деле означает «ниже красного».
Инфракрасный свет невидим для людей, но он излучает энергию, которую мы ощущаем как тепло. Кроме того, его можно сфокусировать и отразить, как видимый свет. Его даже можно запрячь и направить на объекты, которые они поглотят. Единственная разница в том, что вместо того, чтобы видеть цвет света, вы ощущаете невидимую световую волну как тепло.
Инфракрасное излучение исходит от Солнца. Фактически, энергия Солнца состоит из 50 процентов инфракрасного света на уровне атмосферы Земли, а на уровне земли инфракрасная энергия составляет 53 процента света - мы просто не можем этого видеть. Но мы это чувствуем! (В некоторых местах больше, чем в других!)
В объекты проникают все типы света, а не только инфракрасный. Когда этот свет проникает в объект, его лучистая энергия (также известная как электромагнитное излучение) поглощается этим объектом на молекулярном уровне, вызывая тепловое движение частиц объекта, эффективно «заряжая» их.
С точки зрения непрофессионала, поглощенное тепло перемещает или заряжает молекулы объекта. В результате внутренняя / внутренняя температура объекта будет увеличиваться в зависимости от уровня поглощения.
Так же, как некоторые объекты поглощают разные цвета, как в нашем примере с красным яблоком выше, объекты обладают разными органическими свойствами, которые позволяют им поглощать разные уровни инфракрасного излучения!
Под людьми мы понимаем тепло либо от теплового излучения (инфракрасный свет), либо от объекта, излучающего тепло в воздух (конвекция), либо от прямого прикосновения к объекту (теплопроводность). Вот и все. Есть всего три способа почувствовать тепло! Большую часть времени, когда вы чувствуете тепло, вы чувствуете инфракрасное излучение . Почти все тепловое излучение состоит из инфракрасных волн, а это означает, что все объекты, излучающие тепло, также излучают инфракрасное излучение.
Это любимый пример:
Когда вы идете жарким летним днем мимо кирпичного здания под прямыми солнечными лучами, если вы кладете руку на несколько см от кирпичей, но не прикасаетесь к ним, вы все равно чувствуете лучистое тепло, исходящее от кирпича - это инфракрасный! Инфракрасный свет Солнца фактически нагрел керамические кирпичи изнутри (за счет поглощения), а затем выделяется тепло в виде инфракрасного света. Вы воспринимаете этот свет как тепло. Вот как работает инфракрасное ночное видение - оно улавливает вашу лучистую инфракрасную энергию.
Перейти к началу страницы
Как работают инфракрасные сауны
Инфракрасные сауны работают, используя поглощенное тепло объекта в достаточно небольшой среде, так что, когда вы сидите достаточно близко к источнику, ваша внутренняя температура тела поднимается до точки потоотделения.
Чаще всего в инфракрасной сауне используются углеродные и керамические соединения, поскольку они удерживают и поглощают больше всего тепла. На рисунках ниже керамика слева, а карбон - справа.
Инфракрасный
Горячие Скалы
Молекулярные свойства углерода и керамики изменяются при нагревании; когда объект поглощает инфракрасную энергию, он заставляет свои молекулы активироваться и двигаться. Когда они движутся, инфракрасная энергия выделяется в виде невидимого света.
Когда вы сидите рядом с инфракрасным теплом, исходящим от угольного или керамического инфракрасного обогревателя, ваше тело поглощает инфракрасную энергию, таким образом заряжая частицы вашего тела и повышая температуру вашего тела.
Научный принцип, который доказывает, что тепло превращается в невидимый свет, называется законом смещения Вина .
Закон Вина включает формулу, которая определяет длину волны инфракрасного света абсолютно черного тела (или величину поглощения объекта, которую можно измерить с помощью длины волны, измеряемой в микронах). Черное тело измеряет количество инфракрасного излучения, которое может поглотить объект, от 0,00 до 1,0. Тепло, исходящее от нагретого объекта, называется тепловым излучением (инфракрасным светом), и это то, что измеряется законом Вина, показанным здесь:
Закон смещения Вина: 5268 / (температура ° F + 460) = Пиковая длина волны излучения (PEW) объекта (измеряется в микронах)
Когда вы вводите температуру в приведенную выше формулу, то получается, что количество тепла обратно пропорционально длине волны.
Длина инфракрасной волны объекта работает обратно пропорционально. Чем выше температура объекта, тем короче длина волны инфракрасного излучения, которую он излучает. Чем ниже температура объекта, тем длиннее инфракрасная волна, которую он излучает ».
Попробуем несколько температур:
5268 / (400 ° F + 460) = 6,06 мкм
5268 / (90 ° F + 460) = 9,48 мкм
Средняя температура кожи человека составляет 90 ° F. Из-за теплового излучения мы фактически излучаем инфракрасное излучение так же, как любой другой объект излучает инфракрасное излучение. Мы поглощаем инфракрасное излучение и излучаем его! Исходя из формулы, максимальная длина волны излучения составляет 9,48 мкм.
Помните пример кирпичного здания? Вы действительно можете сделать тест прямо сейчас, чтобы почувствовать инфракрасное излучение. Сложите руки вместе, но не позволяйте им соприкасаться - разделите их примерно на дюйм друг от друга. Вы действительно почувствуете инфракрасное тепло на ладонях!
Когда ваше тело поглощает инфракрасное тепло, ваша внутренняя температура повышается. Предостережение заключается в том, что чем длиннее инфракрасная волна, тем большее количество может поглотить ваше тело и тем выше может повыситься внутренняя температура. Вот почему очень важно найти идеальный баланс длинноволнового света при правильном количестве тепла, чтобы обеспечить постоянное и продолжительное потоотделение в инфракрасной сауне.
