正文 第9章 生活與科技(8)(1 / 2)

紅外線是我們肉眼看不見的,那人們是怎樣發現紅外線的呢?在19世紀時,人們已經知道太陽光通過三棱鏡後可以形成紅、橙、黃、綠、青、藍、紫的一條彩色帶。但英國天文學家赫舍爾在黑屋研究太陽的熱效應時,發現了一種奇異的現象。用一塊玻璃棱鏡可以得到太陽光譜,他用一個靈敏的溫度計,從紫色光開始,依次測量不同顏色光的熱效應,發現溫度計的溫度逐漸升高,並且在紅色光區溫度達到最高點。按當時想法,將溫度計放到紅色光區以外人們看不見任何光線的黑暗區域時,溫度計的度數應是室溫的度數。但是,赫舍爾驚奇地發現,溫度反而比在紅色光區時還要高出很多。這一結果告訴人們,在紅色光外還有一種人們看不見的光線(能量)存在。根據這種不可見光線在太陽光譜的位置,人們給它取名叫紅外線。由紅外線組成的一段光譜叫作紅外光譜。

我們知道太陽光裏包含大量的紅外線,但是在我們周圍有許多物體都可以放射紅外線,如我們用的白熾燈、桌椅、汽車等,而且,我們人體就是一個紅外線源。在高於絕對溫度(-27315℃)而低於500℃的物體,一般物體都不會發射可見光,隻會輻射紅外線。可以這麼說,隻要有物體存在,就有紅外線存在。雖然我們看不見它,但是它確實存在於整個空間。

激光

激光,這個詞我們現在經常聽得到,且知道它的用途非常廣泛,幾乎在各個領域都有用武之地。那麼,激光究竟是什麼呢?又是怎樣產生的呢?

發光物質中處於基態的原子,從外界吸收能量後,將從基態躍遷到較高能級上,處於受激態的受激原子從高能級躍遷到低能級時,就要發出輻射,輻射的發出可以有兩種不同方式:自發輻射和受激輻射。

在不受外界影響的情況下,激發態的原子會自發地向低能級躍遷,同時放出一個光子,這種發光過程叫自發輻射。自發輻射的特點在於:各原子的發光過程是自發的,獨立進行的,且自發輻射所發出的光子的輻射方向、初位相、偏振態和頻率各不相同,這種光是非相幹光。這就是普通光源的原子發光過程。如果處於激發態的原子在發生自發輻射之前,受到一個外來的光子的刺激,它就可能從高能級躍遷到低能級。同時放出一個與外來光子的頻率、輻射方向、初位相和偏振態完全相同的光子,這種發光過程叫受激輻射。受激輻射產生的光子是相幹的。激光就是由物質的原子受激輻射產生的。激光是相幹光。

X光

X射線又叫作倫琴射線,是由德國科學家倫琴在1895年發現的,當時,因為不知道它是什麼,所以就把它叫作X射線。

X射線是一種高頻率的電磁輻射。它通常是由於高速電子衝擊到金屬靶上而產生的。它的頻率大於紫外光的頻率,這就使得X光與其它光有著不同的性質。

普通的可見光隻能穿過透明物體。而X光具有高度穿透能力,可穿過由較輕原子組成的物質,如人體、牆壁、木板等。但它不能穿過由較重原子組成的物質,如骨胳等,當X光照射到這些物質上時,其大部分的能量將被吸收。因此,在醫學上常用X光給病人透視,檢查肺部、骨傷和腸胃病人的病情。

現在,人們還用X光來緝毒、檢查走私等。

磁場治病

人們很早就發現,可以利用磁場來治療許多疾病。早在東漢時代的醫書《神農本草經》裏,就記載說磁石味辛寒,可以治療麻痹風濕,四肢關節腫痛,還可以治療熱症造成的耳聾。占希臘醫生用磁石治療腹瀉病,古羅馬用磁石來治療手足痛及痙攣。公元11世紀,阿拉伯醫生用磁石治療肝脾疾病、水腫、禿頭病等。19世紀末,國外已經有磁椅、磁床、磁帽、磁帶等磁製醫療器械的專利。現在,中國醫療界也在探索用磁療手段治療高血壓、三叉神經痛、麵神經麻痹等,也可以用來治療失眠、神經衰弱。

為什麼能夠利用磁場來治病呢?

原來,人體有心電、腦電、肌電等各種生物電,有電流,便會產生相應的磁場,因此,在人的身體裏就有相應的心磁、腦磁、肌磁等。人體患病時,某些部位的生物電會發生異常,那裏相應的生物磁場也就會發生異常。如果此時在相應的部位上外加一個磁場,設法使用外磁場使體內磁場恢複平衡與正常,這便是磁療。

關於磁療治病的機理,人們提出了不少假說。醫學物理學發現,磁場作用於人體,可以使被作用那部分的組織生物磁場改變方向。這種外加磁場和體內產生的磁場相互作用,可以使人體內部發生許多改變,如可以影響酶的活性,從而使體內生物化學反應加快或減慢;會影響到細胞膜上的金屬離子鉀、鈉、鈣,改變細胞的特性,使神經的興奮性或抑製性發生改變;磁場可以使水磁化,從而影響體內蛋白質的代謝;可以使局部血管擴張,加速血液流通;磁場還可以抑製某些細菌的生存,可以消炎、止痛。