معلومة

هل يستطيع البشر نظريًا رؤية الأشعة تحت الحمراء أفضل من الضوء العادي؟

هل يستطيع البشر نظريًا رؤية الأشعة تحت الحمراء أفضل من الضوء العادي؟



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

لقد لاحظت أنه في فيلم الأشعة تحت الحمراء ، تعكس عيون الناس الضوء داخل أعينهم تمامًا كما تفعل الحيوانات الليلية (والعديد من الحيوانات الأخرى في هذا الشأن) بالضوء العادي. أعلم أن هذا من أجل تعظيم قدرات الرؤية الليلية لديهم من خلال عكس المزيد من الضوء على شبكية العين.

سؤالي هو هذا: لو كان لدى الإنسان الأعصاب في أعيننا لمعالجة ضوء الأشعة تحت الحمراء ، فهل يمكن لشخص لديه هذه العيون "الخاصة" أن يرى بشكل أفضل من شخص بعيون "عادية"؟ ماذا سيرون؟ ماذا عن ظروف الإضاءة المنخفضة؟

… إضاءة العين بالأشعة تحت الحمراء تنتج تأثير "تلميذ ساطع"

المصدر: http://www.museumsandtheweb.com/mw2003/papers/milekic/milekic.html

(معظم الطريق أسفل الصفحة)


لا ، لا تحتوي شبكية العين على عدد قليل جدًا من مستقبلات الأشعة تحت الحمراء.

مثال عملي: تستخدم معظم أجهزة التحكم عن بُعد مصابيح LED للأشعة تحت الحمراء (صمامات ثنائية باعثة للضوء الأحمر) لإرسال أوامر إلى جهاز استقبال. لذا خذ جهاز التحكم عن بعد ، واستمر في الضغط على زر وانظر إلى مقدمته. هل ترى أي ضوء وامض؟ الآن التقط كاميرا (كاميرا هاتف أو كاميرا صور أو كاميرا فيديو) وانظر بها إلى جهاز التحكم عن بُعد أثناء الضغط على زر. الآن تراه ينتج ضوءًا أبيض. يكتشف مستشعر الكاميرا الأشعة تحت الحمراء. هذه هي الطريقة التي تعمل بها الرؤية الليلية في الكاميرات.

ما تقرأه في هذا المقال يدور حول كيفية انعكاس الضوء على العين (التلميذ). لا علاقة لشبكية العين الموجودة على "الجدار الخلفي" لكرة العين.


ينبعث ضوء الأشعة تحت الحمراء من الأشياء الدافئة ، مثل رؤوسنا. سنقوم باكتشافه بشكل غامض طوال الوقت. هذا هو السبب في أن الحيوانات التي يمكنها اكتشاف الأشعة تحت الحمراء ليست من ذوات الدم الحار.


فوائد الساونا بالأشعة تحت الحمراء ومرضى السرطان

تخرج الدكتور هيرنانديز من كلية الطب بجامعة أوتونوما ميتروبوليتانا في مكسيكو سيتي عام 1982 ولديه أكثر من 20 عامًا من الخبرة كطبيب معالج واستشاري ومدير القبول في العيادات التكاملية.

[انقر لقراءة المزيد]

الساونا ليس اختراعًا حديثًا للبشرية. في الواقع ، مهد الساونا بعيد كل البعد عن المنتجعات الصحية الفاخرة من اليوم. استخدمت الحضارات القديمة من جميع أنحاء العالم مرافق بدائية ، بهدف رفع درجة حرارة الجسم (ارتفاع الحرارة) لتعزيز التعرق الغزير ، مدركين أن هذه الآلية القوية يمكن أن تنشط عمليات الشفاء في الجسم.

يتم اشتقاق تأثيرات الشفاء للساونا بشكل أساسي من تنشيط الجهاز السمبتاوي.

أثبت العلم أيضًا العديد من الفوائد للاستخدام المنتظم للساونا وخاصة استخدام ساونا الأشعة تحت الحمراء ، والتي تستخدم الأشعة تحت الحمراء (أو الضوء) لزيادة درجة الحرارة. كما أن لها تأثيرات علاجية أكثر عند مقارنتها بالبخار. [1]

إزالة السموم من الجسم

لن يكتمل النهج التكاملي لعلاج السرطان أبدًا بدون برنامج لإزالة السموم. من بين الطرق المختلفة للتخلص من النفايات من أجسامنا ، يلعب العرق دورًا رئيسيًا. في الواقع ، قيل أن الجلد هو العضو الرئيسي لإزالة السموم في أجسامنا. يتم طرد المعادن الثقيلة والفينولات والفثالات والأدوية ذات الاستخدام المزمن والعديد من المواد الكيميائية الأخرى المسببة للسرطان من خلال مسامنا عندما نتعرق.

سرعة عمليات الاسترداد

يزيد استخدام الساونا من IGF-1 ، وهو هرمون حيوي للنمو وضروري في عمليات التعافي. وجدت إحدى الدراسات أن IGF1 زاد بنسبة 142٪ أثناء استخدام ساونا الأشعة تحت الحمراء. [2]

كشفت دراسة أخرى عن زيادة بمقدار 5 أضعاف في مستويات هرمون النمو البشري (HGH) في جلستي ساونا بالأشعة تحت الحمراء لمدة 15 دقيقة فقط في الأسبوع. [3]

يحسن تدفق الدم

تنمو الخلايا السرطانية وتتكاثر بشكل أفضل في البيئات منخفضة الأكسجين. ومع ذلك ، فإن العلاج بالساونا يسمح بامتصاص أكبر للمغذيات والأكسجين في مناطق وأعضاء الجسم المصابة بالسرطان ، مما يجعل الخلايا السرطانية أكثر قابلية للعلاج.

يحسن المزاج ويقلل من مستويات التوتر

من المعروف أن السلوك السيئ والمشاعر السلبية تؤثر سلبًا على جهاز المناعة لديك وتعزز تطور المرض. يرتبط السرطان إلى حد كبير بالتوتر والاكتئاب. لذلك ، فإن العلاج المناسب لهذه الحالات ضروري في سياق برنامج علاج السرطان التكاملي.

يزيد استخدام الساونا من عدد بيتا إندورفين ، مما يثير شعورًا معينًا بالنشوة أو السعادة. وبالتالي ، فقد ثبت أن العلاج الحراري في جميع أنحاء الجسم يحسن أعراض الاكتئاب لدى مرضى السرطان. [4]


يمكن للعين الإلكترونية ثلاثية الأبعاد الأولى من نوعها في العالم أن تتيح رؤية خارقة للبشر ، ورؤية ليلية

تعتبر العين البشرية قطعة معقدة بشكل لا يصدق من المعدات ، لذلك فلا عجب أننا واجهنا صعوبة في الهندسة العكسية لها. الآن ، كشف الباحثون النقاب عن أول عين اصطناعية ثلاثية الأبعاد في العالم ، والتي لا يمكن أن تتفوق على الأجهزة الأخرى فحسب ، بل لديها القدرة على الرؤية بشكل أفضل من الأشياء الحقيقية.

تبرز العيون الإلكترونية كطريقة لاستعادة البصر للأشخاص الذين فقدوا بصرهم ، وربما حتى أولئك الذين لم يسبق لهم البدء بها. الإصدارات الأكثر تقدمًا حاليًا هي تلك الخاصة بشركات مثل Bionic Vision Australia و Second Sight ، والتي تم زرعها بالفعل في المرضى.

يتخذ كلا الجهازين نفس الشكل الأساسي ، بدءًا بزوج من النظارات مع كاميرا في المنتصف. تتم معالجة البيانات من ذلك بواسطة وحدة صغيرة تُلبس خارج الجسم ، ثم تُرسل إلى غرسة على شبكية عين المستخدم. من هناك ، تنتقل الإشارات إلى المراكز المرئية في الدماغ.

وهم يعملون. أبلغ المستخدمون عن قدرتهم على رؤية ومضات من الضوء مرة أخرى ، لأول مرة منذ سنوات. لسوء الحظ ، هذه الرؤية ليست واضحة بما يكفي للاعتماد عليها للتنقل حول العالم ، وقد أظهرت دراسات أخرى أن هذه الأنواع من العيون الإلكترونية قد تنتج صورًا متعرجة وبطيئة جدًا في التقاط الحركات السريعة.

لكن هذا الجهاز الجديد يمكن أن ينذر بتحسن كبير. قام فريق بقيادة علماء في جامعة هونغ كونغ للعلوم والتكنولوجيا (HKUST) بتطوير ما يسمونه العين الكهروكيميائية (EC-Eye).

مقطع عرضي لتركيب العين الكهروكيميائية (EC-Eye)

بدلاً من استخدام مستشعر صورة ثنائي الأبعاد مثل الكاميرا ، تم تصميم EC-Eye على غرار شبكية حقيقية ذات منحنى مقعر. هذا السطح مرصع بمجموعة من مستشعرات الضوء الصغيرة المصممة لتقليد المستقبلات الضوئية على شبكية العين البشرية. يتم بعد ذلك توصيل هذه المستشعرات بحزمة من الأسلاك المصنوعة من المعدن السائل ، والتي تعمل بمثابة العصب البصري.

اختبر الفريق EC-Eye وأظهر أنه يمكنه بالفعل التقاط الصور بوضوح نسبيًا. تم إعداده أمام شاشة كمبيوتر تعرض أحرفًا فردية كبيرة ، وكان قادرًا على عرضها بوضوح كافٍ لقراءتها.

على الرغم من أنه يمثل تحسنًا كبيرًا عن تصميمات العين الإلكترونية الحالية ، إلا أن رؤية EC-Eye لا تزال أقل بكثير من العين البشرية الطبيعية. لكن ، كما يقول الفريق ، قد لا يكون هذا هو الحال إلى الأبد. التكنولوجيا لديها القدرة على التفوق على الشيء الحقيقي ، باستخدام مجموعة أكثر كثافة من المستشعرات وربط كل مستشعر بسلك نانوي فردي. حتى أن الفريق يقول إن استخدام مواد أخرى في أجزاء مختلفة من EC-Eye يمكن أن يمنح المستخدمين حساسية أعلى للأشعة تحت الحمراء - بشكل أساسي ، الرؤية الليلية.

بالطبع ، لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به في المستقبل ، ولكن EC-Eye تبدو واعدة.

نشر البحث في المجلة طبيعة سجية. يمكن رؤية الجهاز وهو يسمر اختبار العين الخاص به في الفيديو أدناه.


من الناحية النظرية ، طبقتان أفضل من طبقة واحدة لكفاءة الخلايا الشمسية

رسم تخطيطي لخلية شمسية مزدوجة الطبقات رقيقة. تدخل الشمس في الأعلى وتصل إلى طبقات CIGS و CZTSSe التي تمتص الضوء وتخلق جسيمات موجبة وسالبة تنتقل إلى طبقات التلامس العلوية والسفلية ، وتنتج الكهرباء. الائتمان: أخليش لاختاكيا ، ولاية بنسلفانيا

لقد قطعت الخلايا الشمسية شوطًا طويلاً ، لكن الخلايا الشمسية الرقيقة وغير المكلفة لا تزال متخلفة عن الخلايا الشمسية البلورية الأكثر تكلفة من حيث الكفاءة. الآن ، يقترح فريق من الباحثين أن استخدام غشاءين رقيقين من مواد مختلفة قد يكون هو السبيل لإنشاء خلايا رقيقة وبأسعار معقولة بكفاءة تصل إلى 34٪.

قال أخليش لاختاكيا ، الأستاذ بجامعة إيفان بوغ وأستاذ علوم الهندسة والميكانيكا في ولاية بنسلفانيا ، أخليش لاختاكيا ، "قبل عشر سنوات ، كنت أعرف القليل جدًا عن الخلايا الشمسية ، لكن اتضح لي أنها مهمة جدًا".

من خلال التحقيق في المجال ، وجد أن الباحثين اقتربوا من الخلايا الشمسية من جانبين ، الجانب البصري - بالنظر في كيفية تجميع ضوء الشمس - والجانب الكهربائي - بالنظر في كيفية تحويل ضوء الشمس المجمع إلى كهرباء. يسعى الباحثون البصريون إلى تحسين التقاط الضوء ، بينما يسعى الباحثون في مجال الكهرباء لتحسين التحويل إلى الكهرباء ، يبسط كلا الجانبين الآخر.

قالت لاختاكيا "قررت إنشاء نموذج يتم فيه التعامل مع الجوانب الكهربائية والبصرية على قدم المساواة". "كنا بحاجة إلى زيادة الكفاءة الفعلية ، لأنه إذا كانت كفاءة الخلية أقل من 30٪ فلن تحدث فرقًا." أبلغ الباحثون عن نتائجهم في عدد حديث من رسائل الفيزياء التطبيقية.

لاختكية منظّر. إنه لا يصنع أغشية رقيقة في المختبر ، ولكنه يصنع نماذج رياضية لاختبار إمكانيات التكوينات والمواد حتى يتمكن الآخرون من اختبار النتائج. وقال إن المشكلة تكمن في أن البنية الرياضية لتحسين البصري والكهربائي مختلفة تمامًا.

وأوضح أن الخلايا الشمسية تبدو أجهزة بسيطة. تسمح الطبقة العلوية الشفافة لأشعة الشمس أن تسقط على طبقة تحويل الطاقة. المادة المختارة لتحويل الطاقة تمتص الضوء وتنتج تيارات من الإلكترونات سالبة الشحنة وثقوب موجبة الشحنة تتحرك في اتجاهين متعاكسين. يتم نقل الجسيمات المشحونة بشكل مختلف إلى طبقة تلامس علوية وطبقة تلامس سفلية تنقل الكهرباء خارج الخلية للاستخدام. تعتمد كمية الطاقة التي يمكن أن تنتجها الخلية على كمية ضوء الشمس التي يتم جمعها وقدرة طبقة التحويل. تتفاعل المواد المختلفة مع الأطوال الموجية المختلفة للضوء وتحولها.

قال لاختاكيا: "أدركت أنه لزيادة الكفاءة علينا امتصاص المزيد من الضوء". "للقيام بذلك ، كان علينا أن نجعل الطبقة الماصة غير متجانسة بطريقة خاصة."

كانت تلك الطريقة الخاصة هي استخدام مادتين ماصتين مختلفتين في غشاءين رقيقين مختلفين. اختار الباحثون CIGS المتوفر تجارياً - ثنائي سيلينيد النحاس الإنديوم - و CZTSSe - النحاس والزنك والقصدير والكبريت - للطبقات. في حد ذاته ، تبلغ كفاءة CIGS حوالي 20٪ و CZTSSe حوالي 11٪.

تعمل هاتان المادتان في خلية شمسية لأن بنية كلتا المادتين هي نفسها. لديهم نفس البنية الشبكية تقريبًا ، لذا يمكن زراعتها واحدة فوق الأخرى ، وتمتص ترددات مختلفة من الطيف ، لذا يجب أن تزيد الكفاءة ، وفقًا لاختاكيا.

قالت لاختكية: "لقد كان مذهلاً". "أنتجوا معًا خلية شمسية بكفاءة 34٪. وهذا يخلق بنية خلية شمسية جديدة - طبقة فوق طبقة. يمكن للآخرين الذين يمكنهم بالفعل صنع خلايا شمسية أن يجدوا تركيبات أخرى للطبقات وربما يقومون بعمل أفضل."

وفقًا للباحثين ، فإن الخطوة التالية هي إنشاء هذه التجارب بشكل تجريبي ومعرفة الخيارات المتاحة للحصول على أفضل الإجابات النهائية.


10 إجابات 10

الجواب البسيط هو أنهم يستخدمون بالقرب من IR. يتمتع مصنعو مصابيح LED بمعرفة جيدة حول كيفية صنعها بحيث تكون في متناول الجميع.

قد تكون ترددات مركزهم غير مرئية لمقلة العين M-1 (بمعنى آخر. العين البشرية) ، ولكن ما لم يضعوا مرشحًا أمام مصابيح LED (مما يتسبب في إنتاج إضاءة أقل) ، فسيكون هناك جزء منها يمكنك رؤيته.

التأثير طفيف. في الأساس ، لرؤيتها يجب أن تنظر مباشرة إلى الباعث. لن تراه في الانعكاسات أو إضاءة المشهد.

Far-IR غير مرئي تمامًا. لكن تكلفة باهظة لأن عملية التصنيع مختلفة.

يتم إنتاج بواعث الأشعة تحت الحمراء القريبة بكميات كبيرة. بعيد IR ليس كثيرًا.

ليزر الأشعة تحت الحمراء قصة أخرى. تنبعث على تردد واحد ، لذلك لا يوجد منحنى غاوسي يصف ناتجها في مجال التردد. إنهم غير مرئيين لدرجة أنهم يمكن أن يكونوا خطرين. يتطلب العمل حول ليزر CO $ <> _ 2 $ ، على سبيل المثال ، إزالة جميع المجوهرات والتحكم في الحزمة. لن تؤدي إلى استجابة وميض حتى تتمكن من تحمل الكثير من الضرر في وقت قصير ولا تعرف ذلك على الفور.

الانتقال من الأطوال الموجية المرئية إلى غير المرئية ليس مفاجئًا بلا حدود. تنخفض حساسية عينك في نطاق الأشعة تحت الحمراء. ولكن في الأشعة تحت الحمراء القريبة ، قد لا تكون الحساسية صفرية.

وطيف الانبعاث لمصابيح LED ليس ضيقًا بشكل غير محدود. لذلك لا تمتلك كل الفوتونات المنبعثة من الصمام نفس الطول الموجي بالضبط.

التأثير الصافي لهذين الأمرين هو أنه عندما يتم دفع مصابيح LED القريبة من الأشعة تحت الحمراء بشدة ، فإن بعض الفوتونات ستخرج منها المرئية. بالنسبة للكاميرا ، فإن مصابيح LED هذه هي بمثابة ضوء موضعي فائق السطوع. لكن بالنسبة لعينك ، فهي تتوهج بشكل متواضع.

لقد رأيت أيضًا الكاميرات حيث لم تكن مصابيح LED مرئية على الإطلاق. لذلك هناك بعض الاختلاف هناك.

لم ألاحظ أبدًا أن جهاز التحكم عن بعد أو أي IR-LED آخر ينبعث منه أي ضوء أحمر. قد يتوهج معتمًا جدًا ، لأن جزءًا صغيرًا جدًا من الضوء ينبعث عند أطوال موجية مرئية أعلى.
ربما تكون مميزًا بعض الشيء ويمكنك رؤية الضوء بشكل أعمق في نطاق الأشعة تحت الحمراء ، وهذا سيكون ممتعًا.

على الجانب الآخر ، أنت تسأل

لماذا يبدو أن معظم أجهزة التحكم عن بعد الخاصة بالتلفزيون والكاميرات الأمنية تحتوي على ضوء LED مرئي ذي لون أحمر مضاء عند انبعاث ضوء الأشعة تحت الحمراء؟

لماذا يوجد مصباحان LED ، أحدهما أحمر ، ond IR؟

هذا مجرد تعليق على أن الجهاز يعمل. تحتوي أجهزة التحكم عن بعد على مؤشر LED مرئي في الأعلى (بالمناسبة ، أنا أزرق) ومصباح IR يشير إلى الأمام.

تشير الكاميرات الأمنية إلى أنها قيد التشغيل / تقوم بالتسجيل على الكاميرات الموجودة أمام الكاميرا ، حتى أن هناك كاميرات مزيفة لا تحتوي على إلكترونيات أكثر من مجرد مؤشر LED ودائرته الوامضة

وفي الإعلانات مثل صورتك ، غالبًا ما تكون مصابيح LED للأشعة تحت الحمراء حمراء "فوتوشوب".

في الواقع ، يمكن لمستشعرات الكاميرا رؤية ضوء الأشعة تحت الحمراء ، لكنه يظهر باللون الأبيض المائل إلى الزرقة. هذا هو السبب في أن السجائر على سبيل المثال تتوهج أحيانًا باللون الأزرق بدلاً من الأحمر في الصور. يوجد اليوم مرشح أمام مستشعر الكاميرا يمنع ذلك. عادةً لا يحجب الأشعة تحت الحمراء لمصباح LED القريب جدًا من الطيف المرئي ، لكن بعض المرشحات تفعل ذلك.

هل هذا الضوء الأحمر المرئي موجود كوسيلة راحة (تم تقديمه بنعمة مصمم المكونات؟) أو كمنتج ثانوي لانبعاث ضوء الأشعة تحت الحمراء الفعلي؟

إنه ليس ضوء أحمر على الإطلاق. إنه ضوء الأشعة تحت الحمراء محسوس - ملموس باللون الأحمر.

تحتوي العين البشرية على ثلاثة أنواع من المخاريط (خلايا مستشعر اللون): المخاريط S و M-cones و L-cones. إنها مكافئة تقريبًا لأجهزة استشعار اللون الأزرق والأخضر والأحمر. إليك مجموعة تقريبية من منحنيات الاستجابة للأنواع الثلاثة:

تكون مخاريط L حساسة في الغالب للضوء الأحمر في نطاق 560-580 نانومتر ، ولكنها تستجيب بشكل ضعيف حتى 1000 نانومتر ، وهو نطاق جيد للأشعة تحت الحمراء. إذا كان باعث الأشعة تحت الحمراء ساطعًا بدرجة كافية - فمن المؤكد أن مصابيح LED الموجودة في كاميرا الأشعة تحت الحمراء! - سينشط L-cones ، مما يجعله يظهر باللون الأحمر.

عادةً ما تستخدم الكاميرات الرخيصة من الصين أو التي يتم الحصول عليها من متجر كبير الحجم مصابيح 840nm-850nm مدفوعة بشدة لإنتاج الإضاءة (معظمها أضواء كاشفة غير مرئية) من أجل رؤيتها الليلية.

يغطي ناتج طاقة LED كضوء شيئًا 20 نانومتر + أو ناقص الطول الموجي المذكور (الطول الموجي المركزي).

خاصة في الظلام ، فإن معظم أعين البشر (اعتمادًا على الجينات) لديهم استجابة ضعيفة على الأقل لشيء مثل 900 نانومتر. أظهرت الاختبارات التي أجراها متخصصون على أنها مزدوجة التعمية (طريقة الاختبار وليس الرؤية لول) أن بعض الأشخاص يمكنهم اكتشاف ما يزيد قليلاً عن 1000 نانومتر. هذا لا يعني أنها تضيء الغرفة. هذا يعني أنه عندما قام شخص ما في غرفة أخرى بتشغيل ضوء الأشعة تحت الحمراء في غرفة الاختبار ، كان الشخص قادرًا على إدراك ما يكفي من التغيير في رؤيته بحيث أجاب "هل كان مضاءً" بشكل صحيح خلال أكثر من 50٪ من الوقت.

تنطلق استجابة عينيك / إشارة السطوع إلى الدماغ مثل منحنى الجرس بأطوال موجية عالية ومنخفضة ولا يمتلك شخصان نفس الرؤية تمامًا (كما تقترح بعض المخططات الطيفية المنشورة).

. هناك شيء آخر يلعب أيضًا. يسمح شيء مثل الارتداد المزدوج للفوتونات داخل العين بإثارة تنشيط أقوى مما كان سيحدث لولا ذلك. حاولت البحث في google والعثور على الورقة التي صادفتها الأسبوع الماضي ولكن لم يحالفني الحظ. ربما يمكن لشخص آخر أن يتناغم.

من الناحية العملية / التطبيقية: كلما تقدمت بحكمة أعلى ، قل وضوحها ، خاصة عند النقطة التي أتت منها.

إذا كنت تريد كاميرات الرؤية الليلية بالأشعة تحت الحمراء التي لا تصرخ "ها هي كاميرتي" أو تجعل أحد المارة يلاحظ الجرم السماوي الأحمر على بعد 10 أقدام من الأرض من مسافة بعيدة ، فابحث عن مصابيح LED 940nm ir. في الظلام الخالص وبالقرب منه قد تراها ولكنها لن تكون وضوح بواعث 8xx nm أو 7xx nm.

معظم الكاميرات لديها حساسية أقل عند 9xxnm ولكن الأنظمة موجودة بالفعل والكاميرات العادية التي لا تحتوي على فلاتر الأشعة تحت الحمراء سوف ترى هذا أفضل بكثير من عينك. هناك بعض مقاطع فيديو youtube تقارن بين 840 و 9xx بواعث مع متوسط ​​الكاميرات.

من المهم ملاحظة أنه على الرغم من أن مصادر ضوء الأشعة تحت الحمراء يُنظر إليها على أنها تتوهج بشكل ضعيف فقط ، إلا أن مصدر الأشعة تحت الحمراء القوي يمكن أن يلحق الضرر بالعينين. لذا ، إذا اشتريت أجهزة إضاءة بالأشعة تحت الحمراء عالية الطاقة ، فلا تضعها بجوار كرة عينك وانظر إليها! سوف تقلى عينيك!

لقد لاحظت أن أحدهم قد تحدث عن السعر ، لكنه في الحقيقة ليس بهذا السوء وكان يتبع قانون المراسي الخاص به ، لذا إذا نظرت منذ 6 أشهر ، فإن الأمر يستحق البحث مرة أخرى. في الطرف الآخر من الطيف ، انخفضت المصابيح التي كانت عبارة عن تجربة معملية منذ 6 سنوات وتكلفتها 200 حتى أسابيع قليلة مضت إلى 12 دولارًا. تكنولوجيا LED تتحرك بسرعة. يجب على أي شخص يقتبس سعرًا دون النظر إليه في ذلك الشهر أن يمتنع عن ذكره على أنه حقيقة.


ولكن ماذا يمكنك أن تفعل بكاميرا الأشعة تحت الحمراء؟

ربما يجب أن يكون السؤال بالأحرى "ما الذي لا يمكنك فعله بكاميرا الأشعة تحت الحمراء؟" إذا حصلت على فرصة للعب بأحد هذه الأشياء ، فمن المحتمل أن تندهش. نحن معتادون على رؤية العالم من خلال الضوء المنعكس في المقام الأول. ومع ذلك ، بالنسبة لمعظم الأشياء من حولنا ، فإنها تصدر ضوءًا في منطقة الأشعة تحت الحمراء. يبدو الأمر وكأنك في عالم حيث كل شيء فيه عبارة عن مصباح كهربائي.

عند استخدام كاميرا الأشعة تحت الحمراء ، سترى العالم حرفيًا في ضوء مختلف. ماذا عن بعض الأمثلة على الأشياء التي يمكنك رؤيتها.

هذه صورة شخصية بالأشعة تحت الحمراء. شيئين يمكنك ملاحظتهما هنا. أولاً ، نظارتي مظلمة. هذا ليس فقط لأنها أبرد مني ، ولكن أيضًا لأن ضوء الأشعة تحت الحمراء لا يمر عبر الزجاج. أنت ترى انعكاسًا للمحيط في نظارتي. الآن انظر إلى أنفي. هل لاحظت أنها أغمق قليلاً؟ ستجد أن العديد من البشر لديهم أنوف أكثر برودة من بقية وجوههم. ربما هذا لأنني أتنفس من أنفي مما يبردها.

هذه صورة للشمس مع اثنين من فروع الأشجار في المقدمة. لا يمكنك الحصول على قياس دقيق لدرجة حرارة الشمس لأن هذه الكاميرا بالتحديد تصل فقط إلى 270 درجة مئوية ، ماذا لو قمت بقياس السماء؟ ستحصل على قراءة درجة حرارة -40 درجة مئوية.

هذه صورة مركبة تظهر كلاً من صورة الضوء المرئي وصورة الأشعة تحت الحمراء. لاحظ أن جزء الرصيف الموجود في الظل يكون أكثر برودة بكثير من الجزء الموجود في ضوء الشمس. إذا نظرت عن كثب ، فسترى أن الجزء من الظل بالقرب من الجزء المشمس دافئ أيضًا. هذا لأن الظل تحرك للتو فوق هذا الجزء ولم يبرد بعد.

فيما يلي محوّلي طاقة لجهازين كمبيوتر محمول. جهاز كمبيوتر واحد نائم والآخر قيد الاستخدام. لاحظ الفرق؟ الشخص الأيمن أكثر دفئًا. حتى الكابل أكثر دفئًا. في الواقع ، يمكن أن تصبح محولات الطاقة هذه دافئة جدًا مع الاستخدام.

هذه صورة بالأشعة تحت الحمراء وصورة ضوئية مرئية لنفس الجسم المعدني. الكائن موجود في نفس الغرفة لبعض الوقت بحيث يكون في درجة حرارة الغرفة (تمامًا مثل أي شيء آخر). لا يزال بإمكانك رؤية الجسم المعدني في الأشعة تحت الحمراء لأن السطح يعكس ضوء الأشعة تحت الحمراء من مصادر أخرى.

العديد من أبواب العلية لا تحتوي على مواد عازلة. هذا يعني أن هواء العلية البارد (هذا في الشتاء) يبرد هذا الجزء من الخشب. لاحظ أيضًا الألواح التي تمر عبر الخشب للحصول على الدعم والبقع التي تمر فيها البراغي عبر الخشب (عادةً ما يكون المعدن موصلًا أفضل للحرارة من الخشب). إذا نظرت بعناية ، يمكنك أيضًا رؤية الأزرار من خلال الجزء الطبيعي من السقف.

احب هذه. إنها مروحة سقف. عند تشغيل هذه الأشياء ، يصبح المحرك الكهربائي دافئًا. دائمًا ما نفكر في المعجبين على أنهم يجعلون الأمور أكثر روعة ، لكنهم لا يفعلون ذلك بشكل مباشر. يعمل المعجبون بفعل شيئين. يقومون بتدوير الهواء والهواء المتحرك يساعد أيضًا في التبخر. التبخر يبرد الأشياء.


التصوير بالأشعة تحت الحمراء أفضل من اللمس في اكتشاف العيوب في مآزر الرصاص الواقية

تعتبر أطراف الأصابع من أكثر مناطق الجسم حساسية ولديها القدرة على اكتشاف التغييرات الطفيفة للغاية على سطح الجسم. لهذا السبب ، قام المفتشون الذين يبحثون عن عيوب في مآزر الرصاص التي تُستخدم لحماية الأعضاء الحيوية للمرضى من التعرض للإشعاع بتمرير أصابعهم فوق المآزر ، معتمدين على الفحص اللمسي جنبًا إلى جنب مع الفحص البصري للعثور على العيوب.

يعد التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء (IR) وسيلة كشف أفضل بكثير ، حيث يقوم 50 في المائة من المشاركين في الدراسة باختيار جميع الثقوب المحفورة عمدًا في ساحة الاختبار مقارنة بـ 6 في المائة فقط من المشاركين الذين اكتشفوا نفس العيوب باستخدام طريقة اللمس ، وفقًا لبحث نُشر على الإنترنت 8 نوفمبر 2017 في مجلة الكلية الأمريكية للأشعة. بالإضافة إلى كونها طريقة أكثر دقة لاكتشاف العيوب الدقيقة ، فإن تقنية التصوير بالأشعة تحت الحمراء تقلل أيضًا من التعرض للإشعاع المؤين للمفتشين الذين يفحصون القوة الوقائية لمآزر الرصاص.

يقول ستانلي توماس فريك ، Nucl: "عندما بحثت في كيفية فحص مآزر الرصاص ، علمت أن الجمع بين الفحص الملموس والمرئي يعتبر معيارًا ذهبيًا. ولكن يمكن تفويت العديد من أصغر الثقوب بهذه الطريقة". مهندس ، دكتوراه ، مسؤول السلامة الإشعاعية في النظام الصحي الوطني للأطفال ، وكبير مؤلفي الدراسة. "على عكس أطراف الأصابع ، يمكن لضوء الأشعة تحت الحمراء اختراق النسيج الخارجي الواقي لمئزر الرصاص وإلقاء الضوء على العيوب الأصغر من حجم العيب المستخدم الآن لرفض ساحة واقية. هذا العمل يتحدى الحكمة التقليدية ويقدم بديلاً غير مكلف ومتاح بسهولة."

وفقًا لفريق الدراسة ، يستخدم عدد متزايد من أماكن الرعاية الصحية التصوير الباعث للإشعاع ، من غرفة العمليات إلى عيادة طبيب الأسنان. مآزر الرصاص ودروع الغدد التناسلية تقلل جرعات الإشعاع التي يعاني منها طاقم الرعاية الصحية والمرضى. وفقًا للمنظمين ، يتم فحص هذه الأجهزة الواقية بانتظام. طبقة من الرصاص بالداخل تحافظ على تعرض المرضى للإشعاع المؤين عند أدنى مستوى يمكن اكتشافه. المرايل مغطاة بقماش النايلون أو البوليستر لراحة المرضى ولسهولة التنظيف.

يقول فريك: "من المعتاد أن تستخدم مؤسسات الرعاية الصحية أسلوبًا ملموسًا بصريًا لفحص الملابس الواقية من الإشعاع". "في حين أن طريقة الفحص هذه شائعة بشكل متزايد ، يمكن أن تسمح للمآزر التي بها ثقوب وتمزقات بالانزلاق دون أن يتم اكتشافها بسبب مساحة السطح الكبيرة التي يجب فحصها ، والنسيج الخارجي الذي يحيط بالمئزر الواقي وعوامل أخرى."

يتذكر فريك مقطعًا إخباريًا منذ سنوات حول كاميرا تعمل بالأشعة تحت الحمراء تستخدم لتصوير السباحين في المسبح ، والتي ، مثل رؤية سوبرمان القوية ، يمكنها رؤيتها من خلال ملابس رواد المسبح. استدعت الشركة المصنعة الكاميرا بسرعة. لكن تقنية الأشعة تحت الحمراء مناسبة تمامًا للمفتشين الذين يبحثون عن عيوب مخبأة تحت غطاء قماش المئزر الرصاصي.

للتحقق من صحة بديل الفحص هذا ، قام الفريق بحفر سلسلة من تسعة ثقوب يتراوح قطرها من 2 مم إلى 35 مم في ساحة الرصاص "الشبحية" ووضعها داخل قماش يغطي عادةً الغطاء الواقي. قام فريق البحث بتدبيس المريلة الوهمية في إطار خشبي ووضع جدار جاف تحت الإطار.

اختار اثنان من 31 عاملاً إشعاعيًا جميع الثقوب التسعة عن طريق اللمس وسجلوا الثقوب ومواقعها في استبيانات مكتوبة.

بالنسبة لطريقة الأشعة تحت الحمراء ، استخدم الفريق ضوء الأشعة تحت الحمراء لإضاءة المئزر الرئيسي من الخلف واعتمد على كاميرا تصوير بالأشعة تحت الحمراء لتسجيل 10 ثوانٍ من الفيديو الذي تم تصدير الصور الثابتة منه. حدد عشرة من بين عشرين من أخصائيي الأشعة وممرضي الأشعة والأطباء الثقوب التسعة باستخدام تلك الصور الملونة وسجلوا مدخلاتهم في استبيان. كما حدد 20٪ إضافيون ثمانية من تسعة عيوب مقصودة في المريلة الوهمية.

في كل من المجموعتين اللمسية والأشعة تحت الحمراء ، وجد جميع المشاركين أكبر ثقب وسجلوا موقعه بشكل صحيح.

"باستخدام طريقة اللمس في التفتيش ، تمكن معظم الموظفين الذين يعملون بانتظام مع الأجهزة الباعثة للإشعاع من تحديد العيوب التي قد تتسبب في رفض ساحة الرصاص ، وهي ثقوب 11 ملم لدروع الغدة الدرقية و 15 ملم ثقوب للمآزر" ، فريك يقول. "ومع ذلك ، فمن المعتاد لهذه المرايل المستخدمة جيدًا أن تطور ثقوبًا أصغر - والتي ، بمرور الوقت ، تصبح ثقوبًا أكبر. هنا في Children's National ، نهتم بكل فوتون يلمس طفلًا."

في المرحلة التالية من البحث ، سيستكشف الفريق التصوير بالفلاش بالأشعة تحت الحمراء ، وتبريد مادة الترماك وتأثير الكاميرات عالية الدقة مع عمق مجال أكبر.


كيف تعمل رؤية Supermans X-Ray


فكيف يفعل سوبرمان ذلك! يمكنه أن يرى من خلال المباني والملابس (قام بفحص الملابس الداخلية لويس لين في سوبرمان 1 - المزيد حول هذا لاحقًا). حاول الكثيرون الإجابة على سؤال العصور هذا ، لكن القليل منهم اكتشف هذا بعمق مثل جي بي بيتينجر الذي نشر دراسة في المجلة. تصور مرة أخرى في العصور الحجرية (1983) بعنوان "حول معقولية رؤية سوبرمان للأشعة السينية"

لكن أولاً ، قبل أن ندخل في صلب الورقة ، دعنا نرى ما قاله الآخرون حول InterWebs عن رؤية سوبرمان المذهلة من خلال قوى الملابس الداخلية.

ماذا عن القوى الأخرى؟ رؤية سوبرمان بالأشعة السينية ليست حقًا رؤية بالأشعة السينية. ما رأيك - عيون سوبرمان تنبعث من الأشعة السينية ، والتي يستخدمها ليرى بها؟ هذه ليست طريقة عمل الأشعة السينية. إنها تتطلب مصدرًا يوجه الأشعة السينية نحو الطرف المستقبل ، سواء كانت عيونًا أو فيلمًا فوتوغرافيًا. لا ، تتضمن رؤية سوبرمان استشعار مجالات الطاقة التي لم يحددها علم الإنسان حتى الآن. تحيط حقول الطاقة هذه بجميع أشكال المادة وتنتشر فيها ، وتتنوع حسب الكثافة ومعدل الاهتزاز ، وفقًا لكثافة الجسم وتكوينه. بعبارة أخرى ، يرى سوبرمان مجالات الطاقة الدقيقة المتضمنة في التحول البيني للطاقة إلى مادة. تعتمد قدرته على التمييز بين تلك الحقول على "نسبة الإشارة إلى الضوضاء" بين أي كائن يستشعره وأي كائنات متداخلة. الرصاص ، نظرًا لكونه كثيفًا ، له حقل كثيف جدًا بحيث يصعب تمييز الحقول الأقل كثافة خلفه. الذهب له نفس التأثير. ولكن نظرًا لأن الناس لا يستخدمون الذهب عادةً كدرع ، فلم يتم الكتابة عنه. لذلك يعتقد الناس ، "الرصاص يحجب الأشعة السينية يؤدي إلى حجب رؤية سوبرمان للأشعة السينية."

حسنًا ، لذلك نحتاج إلى حقول طاقة غير محددة بواسطة بشري علم. سأخرج على طرف وأعتقد أن علماء كوكب سوبرمان قد اكتشفوا مجال الطاقة هذا لكنهم لم يدرجوه في هذا المنزل البلوري الغريب / الكمبيوتر / أي شيء.

يحتوي موقع Answerbag.com أيضًا على عدد من التكهنات العظيمة:

تمامًا مثل القضبان والمخاريط في العين البشرية ، من المحتمل أن يكون لدى سوبرمان بلورات للكشف عن الأشعة السينية مثل السيليكون أو الكادميوم-تيلورايد في عينه والتي تكتشف الأشعة السينية التي تمر عبر عدسة خاصة تسمى Kumakhov polycapillary تركز عدسة الأشعة السينية المزروعة في عينه.

الاحتمال الآخر هو أن الأشعة السينية تتحول إلى ضوء عادي عن طريق فيلم من مادة فلورية للأشعة السينية ومن ثم يكون العمل الطبيعي للقضبان والمخاريط كما في حالة العين البشرية.

تقوم عيون سوبرمان في الواقع بمشاهدة الأشعة السينية اعتمادًا على مقدار امتصاصه أو انعكاسه عليه ، مما يسمح له بالرؤية من خلال كائنات solif.

مرة أخرى في اليوم ، كانت "الرؤية الحرارية" لسوبرمان في الواقع مجرد استخدام إبداعي لرؤيته بالأشعة السينية - كان يعرض ما يكفي من الأشعة السينية لإذابة أو تدمير جسم ما.

بالطبع لا يمكننا أن ننسى أن نرى ما تقوله ويكيبيديا عن هذه الظاهرة غير المدروسة:

أفضل الشخصيات المعروفة بـ "رؤية الأشعة السينية" هي البطل الخيالي سوبرمان الذي كان له وظيفة إنتاج الحرارة قبل أن يتم فصل هذه القوة على أنها رؤية حرارية ، وبطل فيلم عام 1963 X (المعروف أيضًا باسم X: The Man with the X- عيون راي).

على الأقل في أول فيلم سوبرمان ، يمكن أن ترى رؤية سوبرمان للأشعة السينية من خلال ملابس الشخصية الأنثوية لويس لين لرؤية لون ملابسها الداخلية. هذا يعني أنه لا علاقة له بالأشعة السينية الفعلية ، لأن اللون هو مسألة خصائص طيفية في الترددات الضوئية.

في فيلم Superman Returns ، يستخدم Superman رؤية الأشعة السينية لرؤية داخل جسم Lois Lane من أجل التحقق من الإصابات الداخلية.

الآن بعد أن أصبح لدينا كل هذا بعيدًا عن الطريق ، دعنا نصل إلى بعض العلوم "الحقيقية".

لنبدأ بالنظام البصري البشري الأساسي. ينتشر الضوء عبر الهواء ، وينعكس جزئيًا بواسطة الأشياء التي يصادفها. يصل هذا الضوء إلى أعيننا ويتم ترجمته إلى استجابات كيميائية بواسطة العصي والمخاريط الموجودة في شبكية عيننا ، ثم ينتقل عبر مجموعات مختلفة من الخلايا العصبية حيث تتم معالجته بطرق مختلفة ، مما يؤدي إلى تجربة الرؤية. لذلك نحتاج أساسًا إلى مصدر معلومات ومعالج. في حالة الرؤية البشرية هذا هو الضوء والدماغ. في حالة سوبرمان يصبح الأمر أكثر تعقيدًا.

هناك ثلاثة شروط أساسية يجب أن يفي بها نظام سوبرمان للأشعة السينية ليكون مقبولاً.

يجب أن تكون الأشعة بحيث تكون جميع الأشياء ما عدا الرصاص شفافة بالكامل أو شبه كاملة بالنسبة لها. الرصاص دائمًا معتم تمامًا للأشعة.

يجب أن ينتج عن الأشعة والمعالج أن يدرك سوبرمان نفس الألوان كما لو أن شخصًا من الأرض يشاهد المشهد في ضوء الشمس العادي.

يجب أن تسمح الأشعة لسوبرمان ، ولكن ليس الوقوف على الأرض بما يتماشى مع الأشعة المنعكسة ، من خلال الأسطح المعتمة بشكل طبيعي.

هذه الشروط تؤدي إلى حلين واضحين.

الحل الأول:
تنبعث الأشعة من عيون سوبرمان التي تخترق الأشياء ثم تعود إلى عينيه.

مشاكل:
- تخترق الأشعة السينية الرصاص (ربما يستخدم سوبرمان موجة طاقة مختلفة؟)
- مشكلة التوقف. بمجرد أن تخترق الأشعة شيئًا ما ، فلماذا لا تستمر في المرور من خلال الجسم التالي والتالي والتالي. إذا توقفت الأشعة بطريقة ما / تم تقليلها بعد اختراق الجسم ، فكيف تعود بعد ذلك إلى سوبرمان حتى يتمكن من معالجة الإشارة؟
- لتوليد اللون ، يجب أن تكون الأشعة المنبعثة من عيون سوبرمان متعددة التردد بحيث ترتد / تمتصها ألوان مختلفة في البيئة.

الحل الثاني:
ينبعث نوعان من الأشعة بواسطة سوبرمان ، أحدهما لجعل الأشياء شفافة والآخر لـ "الرؤية"

مشاكل:
- لا يوجد دليل على وجود شعاع من هذا النوع.
- "مشكلة التوقف" لا تزال سارية.
- شعاع الشفافية يخالف شرط الحصرية. إذا كان الشعاع يجعل الأشياء غير مرئية ، فيمكن لجميع البشر العاديين أن يروا من خلال الجدران أيضًا (بافتراض أن سوبرمان أطلق أشعة من أجلهم). Then again if the rays made objects only transparent to a certain spatial frequency not available to human perception, lets say ultraviolet, or infrared. Then the transparency ray would not have to violate the exclusivity condition. But then color processing gets whacked.

The biggest problem of all for any theory of x-ray vision is as J.B. Pittenger says,

One fundamental problem with the plausibility of Supeman's x-ray vision lies in its need to make objects serve, at different times, as both media and things-to-be-seen. This places rather strong requirements on the nature of the rays or on the device that processes the rays.

So why did J.B. go to all this trouble of figuring out all the problems with Superman's vision?

The contrast between human vision and Superman's x-ray vision can be useful in helping students understand the importance to vision of the physical nature of light and its interaction with the air and objects in the environment.

Human vision has evolved to make use of several physical properties of 'visible' light: over short distances it passes largely unchanged through air, thus making air nearly invisible' it is reflected by most surfaces in the environment, thus allowing them to be visible' and the reflection is only partial, thus structuring the light so as to provide information to the perceiver.

If you're interested in reading the article you'll have to head over to your university library since the article is not yet available online. If you do manage to get a digital copy I would love a copy!


The 5 Senses, or Maybe 7, Probably 9, Perhaps 11

When we talk about human senses, we traditionally assume that there are exactly five senses — sight, hearing, taste, smell, and touch. This way of thinking about the senses is quite ancient, dating back more than 2000 years. On the assumption that this model is factually correct, we teach “the five senses” to our children from a very early age. This model is so ingrained in our culture that any additional method of perception, whether real or imagined, is usually called “a sixth sense”.

However, there are serious weaknesses in our traditional model of five senses. By any objective measure, humans actually possess more than five senses. Of all the basic scientific models that we traditionally teach our children, few deviate from reality as blatantly as our model of the five senses. That’s not to say that the model is completely worthless. Because the model is so simple, it is easily learned, even by very young children. Therefore it can serve as a helpful framework for early learning. But for older children and adults, the model seriously constrains our thinking about the senses.

A principal characteristic of the five-sense model — and one reason why it is so appealing — is that each of the senses is paired with a unique and highly visible part of the body — eyes, ears, mouth, nose, and skin. In fact, this way of thinking is actually a model of our five most obvious sense organs, rather than a proper model of the senses, and this is what makes it ideal for teaching to preschoolers — in conjunction with learning to identify and name the major parts of the head and body.

Unfortunately, there is no universal agreement as to how many senses humans actually have. The main difficulty is that the count can vary considerably depending upon how you define the word “sense”. Another problem is that as you add more senses to the list, the boundaries between the senses become more blurry, and therefore the count depends upon where you decide to draw the boundaries. Another factor is that some animals possess senses that humans do not — such as the ability to detect magnetic fields. (A thorough discussion of the senses should probably take into account all animals, not just humans.) For all of these reasons, experts disagree as to how many senses there actually are. Without a general consensus as to what model should replace the 5-sense model, the old model retains its strong popularity. That said, a 9-sense model (discussed later in this essay) is probably the strongest contender for replacing it.

One key characteristic of the 5-sense model is that all of the senses are related to detecting phenomena that originate outside of our bodies. In other words, the five traditional sense organs are all tools for investigating the world around us. We see, hear, smell, taste, and touch the things that surround us. If we limit our count of senses to those that detect external phenomena, then our count will never get very long — although it will indeed be more than five. One helpful approach is to itemize the categories of detectable phenomena that originate outside the body:

1) Light (electromagnetic radiation)

Our eyes detect light, or more precisely, they detect a limited range of frequencies in the spectrum of electromagnetic radiation. But equally important, the lens in each eye focuses images on the retina, which allows us to deduce the precise shapes and locations of objects that reflect or emit light. The four kinds of photoreceptors in our eyes (rods and three kinds of cones) allow us to distinguish between frequencies of light, which the brain perceives as color. The fact that we have two eyes with overlapping fields of vision provides us with the ability to judge distances.

Several kinds of animals, including birds and bees, have the ability to see frequencies of light into the ultraviolet, which humans cannot see. Certain kinds of snakes can detect infrared light using “pit organs” in their heads — allowing them to detect the body heat of their prey. However, the sensors in these pit organs work by detecting subtle temperature changes in the tissue lining the pits, rather than directly detecting the photons of infrared light.

As with all of the senses, detecting something with the sense organs is only the first step. The information then needs to be relayed to the brain via nerve pathways, and the brain assembles and interprets the information to produce our perception of the sense. It is our brain that sees patterns, colors, and movement in the data sent from the eyes. It is our brain — not our eyes — that picks out faces in a crowd or in a photograph.

2) Sound waves (vibrations)

Our ears detect sound waves in the air, within a certain range of frequencies. Although we cannot hear sounds whose frequencies lie outside that range, we are very good at distinguishing between the audible frequencies, and at distinguishing other characteristics of sounds. Because we have two ears, we have a sense of what direction a sound is coming from. These abilities not only help us to detect what is happening in the world around us, but also allow us to communicate with other humans through speech.

Some animals are skilled at detecting vibrations in other media besides air. Animals that live in water will, of course, detect sounds waves in water. Other animals can detect vibrations in more solid objects. For example, an insect trapped in a spider web sets up vibrations that not only alert the spider, but also tell the spider certain details about what has been caught. Many kinds of animals, including elephants, can detect and interpret vibrations coming through the ground.

Some animals, such as bats, have developed the ability to “see” their surroundings through echo-location. This means that they can determine the locations and shapes of nearby objects by detecting sounds waves bouncing off of them — somewhat analogous to our own ability to assemble a mental image of the world around us by observing reflected light.

3) Odors & flavors (chemical molecules)

Our senses of smell and taste are both based on detecting molecules of various substances that come in contact with our bodies. In the case of smell, we use the nose to detect airborne molecules of materials — in other words, substances that have evaporated into the air. In the case of taste, we detect five distinct categories of molecules that are present in our food — or in anything else we put into our mouths.

لنا المعرفة of taste is due to input from both of these senses. The taste buds on the tongue detect molecules that are sweet, sour, salty, bitter, and savory — but all of the other flavors we detect in our food are due to the molecules that reach the nose. The mouth and nose are connected to each other by passageways at the back of the throat. As we chew our food, we release volatile molecules that waft up through this connection into the nose. In contrast to the five distinct types of taste buds, the nose includes around 400 distinct olfactory receptors. These 400 sensations result in millions of possible combinations, allowing us to detect up to millions of distinct odors.

We all know that are many other animals besides humans that can smell with their noses and taste with their mouths. The surprise is that certain creatures can taste or smell with other sense organs. Some insects can detect airborne molecules with their antennae — meaning that they use their antennae to smell. Some insects can detect molecules in materials that they touch with their feet, meaning that they have a sense of taste in their feet.

4) Direct contact (touch or pressure)

We have several distinct kinds of receptors in our skin, one type of which specializes in detecting touch or pressure. This allows us to determine when our body has come into contact with an external object. Although these receptors are in all parts of our skin, the density of the receptors varies considerably. In other words, in some parts of our skin — such as our hands — a large quantity of receptors are packed into a small area, giving those parts of our skin a much better ability to gather information and to discern shapes, sizes, and textures.

Our hands have a second advantage compared to other parts of our skin. The flexibility of our hands allows us to explore surfaces in much more detail. With our eyes closed, we can easily determine the shape and size of a small object just by touching it with our hands. This is very hard to do with any other part of our skin. Part of the trick is that we don’t have to feel the entire surface at once. We can spend several seconds feeling different parts of the surface, and then our brain puts the information together. So in our traditional 5-sense model, we could have associated the sense of touch with hands, rather than skin — there are good arguments both ways.

The sense of touch can be extended over some distance by the use of a long, slender appendage, such as the whiskers of a cat or the feelers of an insect or crustacean. In the case of a cat’s whiskers, the touch receptors are located in the skin surrounding the base of the whisker. But in the case of a feeler (an antenna used for touching), the touch receptors are actually located in the feeler. In many cases, the same antennae contain other kinds of sense receptors, allowing for smell, taste, hearing or other capabilities.

5) Heat & cold (temperature)

Another type of receptor in our skin is one that detects changes in temperature — the hot and cold receptors. Although this type of receptor provides us with information about the world around us, it does so indirectly — because these receptors do not directly sense the outside world. Instead, they detect temperature changes in the skin. The skin, in turn, is heated or cooled by contact with the air or other objects, and also by exchange of radiant energy (primarily infrared radiation). The upshot is that when we feel the heat of a fire, it is not by directly detecting the radiant energy striking the skin, but by detecting the resulting change in the temperature of the skin. (The main difference between our temperature sense and the pit organs in a snake — other than the degree of sensitivity — is that the pit organs allow the snake to more accurately pinpoint the direction from which the heat originates.)

In the 5-sense model, the sense of hot and cold is completely ignored, or else it is bundled into the sense of touch, even though it is a very different sense. After all, you don’t have to touch the sun in order to feel its heat!

6) Gravity & acceleration

Our ability to detect gravity and acceleration is usually called our “sense of balance”. For this we rely upon the semi-circular canals in our inner ears. Even though gravity is a phenomenon that originates outside of our bodies, the only thing we learn from detecting it is which way is “up”, which allows us to maintain our bodies in an upright position as we stand or walk — even when our eyes are closed.

This is a very real sense, with an easily identified sense organ. And yet this sense is not included in our traditional 5-sense model — in part because the sense organ is not visible on the outside of the body, and in part because the 5-sense model predates our understanding of the role of the semi-circular canals.

Although mammals rely on their semi-circular canals to provide a sense of balance, many invertebrates use a very different organ called a statocyst. In either case, the purpose is to detect gravity in order to know which way is up, so that the body can be properly oriented for safety or locomotion.

7) Magnetic fields

Many kinds of animals are able to detect magnetic fields, even though humans cannot. This gives them an ability to detect the earth’s magnetic field, which can result in a powerful sense of direction (especially north and south). The best-known examples of this phenomenon are birds that fly long distances for their spring and autumn migrations.

A sense organ that detects magnetic fields can be compared to a compass. However, the individual receptors can be extremely small, and could theoretically be anywhere in the body, even in the brain itself. The upshot is that while we have excellent evidence that many kinds of animals have a magnetic sense of direction, in most cases we are not sure exactly where the magnetic receptors are located.

8) Electrical fields and static charge

Some aquatic animals have the ability to sense changes in the electric field in their immediate vicinity. The best-known examples are sharks and rays, but certain other sea animals also have this ability, including dolphins. This sense can be used to identify prey and other nearby objects, which can be quite useful when the water is murky or dark, or when the prey is hiding in the mud or silt on the seafloor.

For animals that live surrounded by air instead of water, the direct sensing of electric fields is not possible. However, some animals — even humans — can detect static charges through indirect means. In the case of humans, a nearby static charge will cause the hair on our arms to stand up, which we can easily feel. Of course, we can also feel gusts of wind using the hairs on our arms. The receptors surrounding the hairs cannot distinguish between these two phenomena — but our brains, upon receiving the information from many hair follicles over a period of several seconds, can easily distinguish the two. This ability should be categorized as an extension to our sense of touch — like the whiskers of a cat — rather than a separate sense. In contrast, sharks really do have an additional sense for directly detecting electrical fields.

Let’s pause here and take stock of our list so far. We have identified eight detectable external phenomena — nine if you separate airborne molecules (smell) from non-airborne (taste) — and every one of these phenomena corresponds to a specific sense in various animals. Humans have seven of these nine senses, lacking only the ability to detect magnetic fields and electric fields. Therefore, any new model of the senses should list at least 7 senses (if we consider only humans) or 9 senses (if we consider all animals). If we define the word “sense” to mean only the detection of external phenomena, then our count is finished: There are 7 human senses, and 9 principal senses across the animal kingdom.

However, our bodies have additional sense receptors beyond the ones we have catalogued so far. Instead of telling us about phenomena that are external to our bodies, these additional sensors provide information about our own bodies. The most obvious example is our sense of pain, triggered by pain receptors located not just in our skin, but also deeper within our bodies. (Broken bones and other internal injuries can be quite painful.) But we are also aware of other internal phenomena, such as being hungry or thirsty, or feeling too full from having eaten too much, or having a full bladder and needing to go to the bathroom. All of these require some sort of sensor within the body in order to detect the issue. The sensors, in turn, send messages to the brain via the nervous system. Therefore we could legitimately refer to a sense of hunger, a sense of thirst, or a sense of being full. In fact, scientists have catalogued a long list of such internal senses. If we were to include all of these senses in our list, then we could easily reach 20 or more distinct human senses.

A subtle but important sense that has gotten a lot of press recently is called الحس العميق. This is the sense of knowing how the various parts of your body are positioned, without relying on sight or touch. A demonstration of this sense is to close your eyes, and then to reach up and touch your nose. Most people can do this quite easily. Several recent articles in the popular press have stated that because of this newly recognized sense, we now know that humans actually have six senses instead of five. This is obviously incorrect, because if we were to agree on a new model of the senses to teach in our schools, then the senses of balance, temperature, and pain are all stronger candidates for inclusion than proprioception. That said, proprioception is certainly a valid candidate, and ought to be considered.

A related issue is what terminology to use when teaching the senses to older children. We know to use very simple terminology when teaching preschoolers, but as kids grow older, we have a tendency to introduce more complex terminology — some of which is rather pointless. For example, there is little value in teaching children to say “audioception” in place of “sense of hearing”, or “gustation” instead of “sense of taste”. By the same token, the formal term “proprioception” simply gets in the way of teaching kids about the corresponding sense. It would be more appropriate to use an everyday term that conveys the underlying concept in an easily understood manner.

So what really is the underlying concept for proprioception, expressed in a single word? Some people explain proprioception as knowing the location of one’s limbs — but a “sense of location” would be a highly misleading phrase. Furthermore, the receptors in our muscles, tendons, and joints do not actually sense the location of our limbs in space. Instead, these receptors detect the degree to which the muscles are flexed and the angles of the joints, which allows the brain to deduce the position of the body and the position of each of the limbs. Therefore the best term for this sense, at least for teaching children, is “a sense of position”.

So imagine if we were all to agree on a new model of the senses for teaching in the upper primary grades. How many senses would we include in this model, and what would those senses be? In contrast to “The Five Traditional Human Senses”, the strongest alternative model is “The Nine Primary Human Senses”, consisting of:

  1. sight
  2. hearing
  3. يشم
  4. المذاق
  5. touch
  6. الرصيد
  7. درجة الحرارة
  8. الم
  9. position (an easier word and concept than “proprioception”)

In conjunction with this model, it could be useful to teach our children “The Eleven Primary Animal Senses”, which consists of the above nine human senses, along with the magnetic sense of direction and the perception of electrical fields in salt water.

Although there is no consensus on a census of the senses, the 9-sense model is slowly gaining ground as an excellent model for educational purposes, and it is certainly a strong contender for inclusion in the curriculum of the upper primary grades. That said, there is also a reasonable 7-sense model, and a reasonable 11-sense model. A model with more than 20 senses is certainly possible, even though not particularly suitable for teaching in primary school. We should always remember that while the science models we teach our kids are helpful tools for learning, these models are usually a simplified approximation of reality, rather than a perfect and unassailable reflection of reality. Therefore we should not confuse our models with absolute truth.


ملخص

If you’re struggling with eyestrain on the computer, try strong blue-light filtering glasses that are tinted slightly yellow. Research shows it may help a tiny bit. Or you could try shifting your work screen a bit more yellow using F.Lux or Iris.

As for the nighttime blue blockers—there are tons of people struggling out there with sleep. Their kids too. Wearing blue-blockers at night time is an inexpensive and easy solution to transform your sleep into a much better one.

Ideally, it’d be healthier to go back to no electrical light and to use candles and whatnot, but it’s not realistic for most people. And so, blue blockers can be a cheap option of reclaiming some of your health back. For those on the cusp of trying medication, why not order a cheap wrap-around pair, try it out for 30 days and see how you do?

And as we saw in one study, even for those who are already quite healthy, like someone who lifts weights or does endurance training, who already have a good sleep were able to improve their sleep and recovery.

If you like this kind of stuff and you’re a guy who wants to lift weights, you might like our True Gains program.

Otherwise, what did you think? Leave a comment below and I’ll respond.


شاهد الفيديو: كيف يمكنك رئية الاشعة تحت الحمراء (أغسطس 2022).