Untersuche, überlege, forsche: Mikrowellen in der Medizin 48.1 W1 Erkundige dich genauer über die Einsatzgebiete der Kurzwellentherapie (Diathermie) und die Wirkungsweise von Mikrowellen auf den menschlichen Körper. Temperaturstrahlung Jeder Körper sendet ständig elektromagnetische Wellen aus. Man bezeichnet diese Strahlung als Temperaturstrahlung (48.2). Ihre Intensität und Frequenz hängen von der Temperatur ab (siehe S. 82). Bei Temperaturen unter 500 °C wird diese Strahlung vor allem im infraroten Bereich 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 48.2 W1 Infrarotkameras und Nachtsichtgeräte nutzen elektromagnetische Strahlung. 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 (48.3)? Ultraviolette Strahlung (UV-Strahlung) hat eine Wellenlänge zwischen 100 nm und 380 nm und wird in drei Bereiche unterteilt: UV-A: 315–400 nm, gelangt durch die Atmosphäre fast vollständig auf die Erdoberfläche. UV-B: 280–315 nm, wird zu ca. 90 % vom Ozon in der oberen Atmosphäre absorbiert. UV-C: 100–280 nm, wird fast vollständig (hauptsächlich vom Ozon) in der Atmosphäre absorbiert. 48.1 Magnetfeldröhren (Magnetrons) werden in Richtantennen für Radarstrahlen und in Mikrowellenherden verwendet. Wärmestrahlung ist ein Begriff, den wir oft im Alltag verwenden. Er bezieht sich auf die Strahlung, die ein Körper vor allem im Infrarot-Bereich aussendet. Wenn ein Körper aufgrund seiner Temperatur Strahlung aussendet (kann alle Bereiche des elektromagnetischen Spektrums umfassen), verwendet man in der Physik den Begriff Temperaturstrahlung, da dieser physikalisch genauer ist. Im Buch wirst du beide Begriffe finden. 48.2 Infrarotbilder zeigen die Temperaturverteilung an Fenstern und Wand. Dadurch erkennt man jene Gebäudeteile, sog. Wärmebrücken, bei denen besonders hohe Wärmeverluste auftreten. 48.3 Quecksilberdampflampen erzeugen UV-Strahlung in Solarien. 48.4 UV-Index an einem Frühsommertag (11. Juni 2025). UV-Index 12 entspricht einer Bestrahlungsstärke von 0,3 W/m2. Auf vielen Wetter-Apps kannst du direkt den aktuellen UV-Index ablesen. 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 Trübungen der Hornhaut und der Augenlinse 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 bekommen kann. Sonnenstrahlung hat für den Menschen sowohl positive, wie auch negative Wirkung. 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 der Atmosphäre und von der Bewölkung. Allgemein gilt: Je intensiver und je länger die Bestrahlung ist, umso höher ist die mögliche Schädigung. Um die Belastung durch solare UV-Strahlung besser einschätzen zu können, wurde von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) der sogenannte UV-Index eingeführt. Für dessen Berechnung werden die Bestrahlungsstärke der Sonne und die biologische Wirksamkeit herangezogen (48.4). Im „künstlichen“ Licht von Solarien strahlen die Lampen vor allem UV-A-Strahlung (98–99 %) und UV-B-Strahlung (1–2 %) ab. Bei der Zertifizierung von Sonnenstudios dürfen Neugeräte generell nur noch eine maximale „erythemwirksame“ (d. h. UV-A und UV-B) Bestrahlungsstärke von 0,3 W/m2 aufweisen. Es gibt keine UV-Strahlung – natürlich oder künstlich – die Bräune bewirkt, aber weitere Schädigung ausschließt. Deshalb ist es wichtig, sich vor zu viel UV-Strahlung zu schützen. 48 4 Elektromagnetische Schwingungen und Wellen Elektromagnetische Wellen Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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