2) расстояние между источниками и облучаемой поверхностью
3) прозрачность земной атмосферы
4) химический состав стекла в лампах
Интенсивность теплового источника инфракрасного и видимого излучения определяется прежде всего температурой излучающего тела. Согласно закону Стефана—Больцмана, суммарная мощность теплового излучения возрастает пропорционально четвёртой степени абсолютной температуры: E = σT4. Одновременно по закону смещения Вина максимум спектрального излучения при повышении температуры перемещается в сторону коротких волн: при умеренном нагреве преобладает инфракрасное излучение, а при более высокой температуре появляется и усиливается видимое свечение.
Для физиотерапевтических источников это имеет практическое значение: увеличение температуры нити, спирали или другой излучающей поверхности повышает плотность потока энергии и изменяет спектральный состав излучения. Расстояние до пациента, прозрачность атмосферы и свойства стекла действительно могут изменять количество энергии, достигшее облучаемой поверхности, однако они относятся главным образом к передаче и ослаблению уже сформированного излучения, а не к интенсивности его генерации источником.
| Фактор | Физический механизм | Влияние на излучение | Практическое значение |
|---|---|---|---|
| Температура излучающего тела | Увеличение теплового движения заряженных частиц и электромагнитного излучения | Рост общей мощности по закону Стефана—Больцмана; смещение спектрального максимума к коротким волнам | Основной фактор интенсивности и спектрального состава теплового ИК- и видимого излучения |
| Спектральный диапазон | Определяется распределением энергии по длинам волн | При более низкой температуре доминирует инфракрасная область, при высокой возрастает доля видимого света | Определяет преимущественный биологический эффект: поверхностное прогревание или световое воздействие |
| Расстояние до облучаемой поверхности | Расхождение пучка и геометрическое ослабление потока | Для точечного источника интенсивность приблизительно уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния | Меняет дозу на коже, но не собственную мощность излучателя |
| Прозрачность атмосферы | Поглощение и рассеяние излучения газами, аэрозолями и водяным паром | Ослабление отдельных участков спектра на пути к поверхности | Особенно существенно для естественного солнечного излучения и длинных оптических трасс |
| Химический состав и толщина стекла | Селективное поглощение, отражение и пропускание различных длин волн | Изменение спектра и снижение интенсивности излучения после прохождения фильтра | Используется для формирования требуемого спектра, но не определяет тепловую мощность нагретого тела |
| Площадь и эмиссионная способность поверхности | Зависят от размеров излучателя и свойств его материала | Изменяют суммарный поток при одинаковой температуре | Учитываются при выборе физиотерапевтической лампы и расчёте зоны облучения |
В физиотерапии интенсивность воздействия оценивают по плотности потока энергии, поступающего на единицу площади кожи, а не только по мощности лампы. Поэтому дозирование инфракрасного и видимого излучения требует учитывать температуру излучателя, расстояние, площадь облучения и продолжительность процедуры. Повышение температуры может одновременно усиливать энергетическую нагрузку и изменять глубину преимущественного поглощения излучения тканями. Контроль теплового ощущения и состояния кожи необходим для предупреждения перегрева и ожогов.