文档介绍：§ 光在医学中的应用
到达地球表面的、不同波长的太阳光的相对强度。光谱向下倾斜是由于空气成分的有选择吸收。注意对人眼效率最大的波长就是太阳输出功率最大的波长。
太阳光光谱 sunlight spectrum
10
3
10
6
10
9
10
12
10
15
10
22
10
3
10
0
10
6
10
9
10
13
10
5
10
2
HZ
1K
HZ
1M
HZ
1G
HZ
1T
1km
1m
1cm
1
1nm
A
0
1
μ
m
X 射线
紫外线
可见光
红外线
微波
广播波段
雷达
无线电长波
射线
γ
电磁波谱
频率
波长
可见光在医学中的应用
医学内窥镜——光学纤维
对内窥镜,可用特制的红外虑光片虑去光源的红外光以减少热量,这种冷光内窥镜的光源只含很少红外辐射,从而使组织受热减少到最小程度。
紫外线和红外线在医学中的应用
因为能量较高,紫外线比红外线有用得多。
波长在290nm以下的紫外线有杀菌作用,有时用于医疗器械消毒。紫外线比可见光在皮肤上能产生更多的反应。其中一个最有益的效应是,把皮肤里的分子产物转换生成维生素D。
紫外线能改变皮肤的黑色素,还会产生晒斑,也是皮肤癌的主要起因。
天空的蓝色,是短波长的光比长波长的光更容易散射的结果。夏天直接来自太阳的紫外线占晒到皮肤上的一半,另一部分来自散射。
激光是一种独特的光源,它发射单色(单一波长)、平行(发散角小)、相干(相邻光波是同相位的)光束。
Laser —— Light amplification by stimulated emission of radiation 的缩写。早在1917年,Einstein提出了激光的基础理论,但直到1960年, 从红宝石产生激光,才成功制成第一台激光器。此后,以气体、液体以及固体作激光物质制成了许多类型的激光器。
激光在医学中的应用
1. 自发辐射(spontaneous radiation)
前
后
若处于E2能级的原子密度为N2,则自发辐射过程可表示为
可得,
式中,A21是自发辐射系数
光与物质的相互作用
2. 吸收(absorption)
式中B12是吸收系数
3. 受激辐射(stimulated radiation)
式中B21是受激辐射系数