Sexl Physik 7, Schulbuch

Untersuche, überlege, forsche: Mikrowellen in der Medizin 41.1 W 1 Erkundige dich genauer über die Einsatzgebiete der Kurzwellentherapie und die Wirkungsweise von Mikrowellen auf den menschlichen Körper. Temperaturstrahlung Jeder Körper sendet ständig elektromagnetische Wellen aus. Man bezeichnet diese Strahlung als Temperaturstrahlung ( 41.2 ). Ihre Intensität und Frequenz hängen von der Temperatur ab. (Siehe S. 71) Bei Temperaturen unter 500 °C wird diese Strahlung vor allem im infraroten Be- reich emittiert und subjektiv als Wärme empfunden. Bei höheren Temperaturen sendet der Körper auch sichtbares Licht aus. Die Strahlung der Sonne, aber auch die Strahlung von Glühlampen sind Beispiele dafür. Untersuche, überlege, forsche: Anwendung Infrarottechnik 41.2 W 1 Wärmebildkameras und Nachtsichtgeräte nutzen elektromagnetische Strah- lung. Erkundige dich über die Funktionsweise der genannten Geräte und deren Anwendungsgebiete. UV-Strahlung Sonnenstrahlung ist die Hauptquelle von UV-Strahlung. Sonnenstudios locken und versprechen uns, die Sommersonne auch im Winter genießen zu können. Doch ist ihre Bräune wirklich gesund und wie wirkt eigentlich ein Solarium? Ultraviolette Strahlung (UV-Strahlung) hat eine Wellenlänge zwischen 100nm und 380nm und wird in drei Bereiche unterteilt: UV-A: 315–400nm , gelangt durch die Atmosphäre fast vollständig auf die Erdober- fläche UV-B: 280–315nm , wird zu ca. 90% durch das Ozon in der oberen Atmosphäre ab- sorbiert UV-C: 100–280nm , wird fast vollständig in der Atmosphäre absorbiert. Wirkung der UV-Strahlung auf den Menschen Das gesamte (solare) UV-C sowie ca. 90% der (solaren) UV-B-Strahlung werden von der Ozonschicht bzw. der Atmosphäre absorbiert. Nur ca. 10% der UV-B- Strahlung sowie die (solare) UV-A-Strahlung erreichen die Erdoberfläche. UV-Strahlung wirkt hauptsächlich auf die Haut (Pigmentierung), aber auch Trü- bungen der Hornhaut und der Linse sind Folgen übermäßiger UV-Strahlung. In Maßen genossen fördert das UV-Licht die Durchblutung und den Kreislauf, es regt die Vitamin D-Bildung an und steigert das subjektive Wohlbefinden. Solare UV-Strahlung wirkt aber nicht nur direkt auf den Menschen, sondern wird auch an den Partikeln in der Atmosphäre gestreut und reflektiert. Dieser Effekt führt dazu, dass man auch im Schatten braun wird bzw. einen Sonnenbrand bekom- men kann. Sonnenstrahlung bewirkt beim Menschen also nicht nur positive Wirkung, sondern hat durchaus erhebliche Schattenseiten. Vor allem der durch die UV-Strahlung hervorgerufene Sonnenbrand kann zu Zellschäden und in weiterer Folge zu Hautkrebs führen. Belastungen der solaren UV-Strahlung sind abhängig vom Breitengrad, von der Seehöhe, vom Ozongehalt und von der Be- wölkung. Allgemein gilt: Je intensiver und je länger die Bestrahlung ist, umso höher ist die mögliche Schädigung. Um die Belastung durch solare UV-Strahlung besser einschätzbar zu machen, wurde von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) der sogenannte UV-Index eingeführt, wobei für dessen Berechnung die Bestrahlungsstärke der Sonne und die biologische Wirksamkeit herangezogen werden. Im „künstlichen“ Licht von Solarien strahlen die Lampen vor allem UV-A-Strah- lung ( 98–99% ) und UV-B-Strahlung ( 1–2% ) ab. Bei der Zertifizierung von Son- nenstudios ab Juli 2007 dürfen Neugeräte generell nur noch eine maximale erythemwirksame (d. h. UV-A und UV-B) Bestrahlungsstärke von 0,3W/m 2 auf- weisen. Es gibt keine UV-Strahlung – natürlich oder künstlich – die Bräune be- wirkt, aber weitere Schädigung ausschließt. Deshalb ist es wichtig, sich vor zu viel UV-Strahlung zu schützen. 41.1 Magnetfeldröhren (Magnetrons) werden in Richtantennen für Radarstrahlen und in Mikrowellenherden verwendet. 41.2 Infrarotbilder zeigen die Temperatur- verteilung an Fenstern und Wand. Dadurch erkennt man jene Gebäudeteile, sog. Wärme- brücken, bei denen besonders hohe Wärme- verluste auftreten. 41.3 Quecksilberdampflampen erzeugen UV-Strahlung in Solarien. 41 | ELEKTROMAGNETISCHE WELLEN Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv