Можете ли вы быть ослеплены «тусклым» светом?

Да, действительно, инфракрасный свет (с длинами волн больше, чем у красного света) может быть очень вредным для ваших глаз, даже если вы их не видите. То же самое относится и к ультрафиолетовому свету (длины волн больше, чем у фиолетового света).

Вы можете прочитать больше в разделе о лазерной безопасности для глаз . Людям, работающим с лазерами, необходимо носить защитные очки, если эти лазеры подпадают под определенные категории. К ним относятся инфракрасные и ультрафиолетовые лазеры.

Чтобы добавить к другим ответам (и ответу Флиппифануса ), что как невидимый инфракрасный, так и ультрафиолетовый свет могут необратимо повредить глаза без какого-либо ощущения повреждения или травмы.

Невидимое ИК-повреждение вызывает повреждение из-за тепловой нагрузки: сетчатка поглощает тепло от падающего света быстрее, чем ее сосудистая сеть может отводить тепло. УФ высокой мощности может сделать то же самое, но для более коротких видимых и УФ длин волн вторым механизмом является фотохимическая токсичность, когда фотоны с энергией, сравнимой с энергиями связи органических молекул, вызывают химические изменения в сетчатке или даже ядерные (в биологическом смысле) изменения ДНК. сопутствующий риск неоплазии - гораздо более опасный фактор, потому что он повреждает на гораздо меньших уровнях, чем это необходимо для возникновения термического повреждения. По сути, сетчатка может безопасно поглощать порядка пяти-десяти милливатт света, сфокусированного на пятно размером менее примерно$50{\rm \mu m}$диаметра, а стандарты лазерной и световой безопасности направлены на то, чтобы ограничить попадание света в глаз менее$1{\rm mW}$на длинах волн инфракрасного излучения, где проблемой является только тепловая нагрузка. Стандарты лазерной безопасности, в частности IEC/ISO 60825, направлены на ограничение мощности, подводимой к глазу в видимом и УФ-диапазоне, всего несколькими микроваттами из-за опасности фотохимического повреждения.

Долгосрочное хроническое воздействие УФ-излучения представляет собой еще большую проблему. Катаракты, возникающие в результате фотохимического повреждения белков, являются основной причиной слепоты людей на планете. Очень долговременное хроническое воздействие низких уровней УФ-В, например, в обычные солнечные дни, особенно в более низких тропических широтах или в снежных условиях, представляет собой опасность, которую не замечают. Как правило, следует поощрять детей носить солнцезащитные очки в соответствии со стандартами надежной защиты глаз, поскольку хрусталик глаза особенно прозрачен для УФ-излучения в возрасте до 20 лет.

Наконец, есть даже некоторые свидетельства того, что ИК-импульсы с высокой пиковой мощностью могут вызывать серьезное фотохимическое повреждение и что стандарты лазерной безопасности неадекватны в том, как они справляются с этим. См., например:

Гликман Р.Д., "Фототоксичность сетчатки: механизмы повреждения", *Int. Ж. Токсикология». 2002 21 , #6, 2002, стр. 473-490.

Не будучи биологом/офтальмологом, я не имею права читать эту статью. Но с точки зрения физики это звучит вполне разумно. При взаимодействии со сложными органическими молекулами в глазу импульсы высокой пиковой мощности дают свет с гораздо более короткой длиной волны за счет нелинейных процессов. Это может привести к значительному производству даже УФ-излучения и, следовательно, к риску фотохимического повреждения. Проблема здесь в том, что стандарты безопасности (включая ISO60825) беспечно предполагают, что тепловая нагрузка на сетчатку является единственной проблемой. Поэтому они слишком снисходительны к импульсным лазерам с малыми рабочими циклами: стандарты примут уровень мощности лазера как искробезопасный, если его средняя мощность невелика. Как я уже говорил, очень низкий уровень УФ может быть проблемой. и это тем более так, когда свет входит в глаз как ИК, так как он глубоко проникает. Преобразование в более короткие волны может происходить под защитным слоем меланина сетчатки, поэтому сетчатка особенно уязвима для такого рода воздействия.

Поэтому, пока стандарты не будут обновлены с учетом этого фактора, я предполагал, что ИК-свет представляет собой смесь ИК-излучения вместе с одной десятой его мощности на каждой половине и одной трети его номинальной длины волны, и применяя стандарты безопасности как для ИК, так и для предполагаемой второй и третьей гармоник УФ, если меня вызовут. Это, очевидно, очень консервативно, особенно если ИК-свет не импульсный, но пока кто-нибудь не убедит меня, что стандарты учитывают эти вещи, я так и поступлю.

В ответ на отредактированный вопрос, который последовал за идеей «ослепления» светом, это не сработает так, как вам хотелось бы.

Мы показываем спектр «затемняющимся», когда выходим из видимой области, потому что мы показываем примерно постоянную интенсивность света с одной или другой стороны спектра. Когда вы начинаете говорить о том, чтобы сделать свет ярче, мы должны быть немного более формальными:

Графики, подобные приведенному выше, показывают частотную характеристику наших колбочек. На оси Y есть несколько вариантов (некоторые используют систему единиц, в которой синий цвет более чувствителен), но для этого ответа это не имеет значения.

Мы видим, что по мере того, как мы перемещаемся за пределы 700 нм в ИК-диапазон, отклик красного света снижается. Но сразу в ноль не уходит. Таким образом, если бы у вас был очень яркий свет за пределами этой области, это стимулировало бы красные колбочки в вашем глазу.

Но вот в чем хитрость: при всех болевых и ослепляющих реакциях мы полагаемся на сигналы, которые получаем от палочек и колбочек. В сетчатке нет болевых нейронов, так что это все сигналы, которые получает наш мозг (и, очевидно, они должны стать сигналом для мозга, прежде чем они смогут ослепить нас).

Итак, то, что мы увидели бы с вашим очень ярким ИК-светом, — это ультрачистый красный цвет — надоедливо чистый, потому что он находится так далеко от вершины зеленых колбочек. Но вы бы не увидели его как «тусклое», потому что по определению вы стимулируете колбочки, чтобы вызвать эффект ослепления. Он должен казаться очень ярким, как и любой другой ослепительный свет.

Конечно, предел этого наступает, когда вы попадаете в ИК-область, где ваша чувствительность становится достаточно низкой, чтобы эффекты второго порядка (например, тепловой нагрев) стали важными. Вот где другие ответы поднимаются. Но ниже этой точки свет будет ослепляющим, потому что он яркий, или не будет ослепляющим, потому что он тусклый. У вас не может быть ослепления и затемнения с точки зрения обработки сигнала.

Да и вообще это очень важный вопрос. И действительно серьезная часть - в отличие от того, что вы сказали, это может не быть и, возможно, даже не будет "болезненным". И причина этого в том, что восприятие какого-либо дискомфорта или боли, «чрезмерной стимуляции» и т. д. может произойти только в том случае, если глаз действительно стимулируется рассматриваемым излучением. И по определению эти лучи не раздражают глаз, поэтому он не может отреагировать болью. И такая интенсивность очень часто встречается у лазеров, и это представляет серьезную угрозу безопасности. В частности, если лазер является интенсивным, но на длине волны, которую глаз не воспринимает с готовностью, он может практически не замечать света и практически не ощущать боли., так что ни один из обычных защитных рефлексов не будет запущен (включая крайне важную реакцию сужения зрачка) ... до тех пор, пока этот ущерб уже не будет нанесен, что часто происходит довольно быстро.

Конечно, не все длины волн будут воздействовать на глаз одинаково, поскольку материалы глаза, как и все остальное, не обязательно прозрачны для всех длин волн или реагируют на них одинаково. В частности, если частота излучения достаточно низка, поэтому длина волны достаточно длинная и при этом далеко в инфракрасном диапазоне, оно не сможет достичь сетчатки, но все же может достичь роговицы (той части глаза, которая находится снаружи). хрусталика) и вызвать там повреждение, которое может быть незаметным сразу, но повышает риск развития катаракты. Действительно, это также может произойти с интенсивными диффузными источниками такого более длинноволнового инфракрасного света, а также при длительном просмотре, например, «катаракта стеклодува», из-за испускания инфракрасного излучения от горячего стекла. Таким образом, специальные защитные очки, блокирующие инфракрасное излучение, являются стандартной защитной одеждой для этой цели, если вы собираетесь профессионально выдувать стекло и, следовательно, подвергаться воздействию этого излучения в течение длительного времени. (Лазерам, из-за их концентрированной монохроматической природы, потребуются разные очки — будьте осторожны и НЕ смешивайте их в ЛЮБОМ направлении, но ОСОБЕННО не с лазерами, потому что их повреждение происходит мгновенно, а не постепенно.)

Другими словами, ДА, вы можете быть «ослепшими» (хотя вряд ли это будет полной слепотой, но вы получите «пятно» в макуле, и это вполне может быть эффективным ).слепота! И именно там вы, скорее всего, его получите, потому что это то, что вы используете, чтобы смотреть на вещи!). И что еще хуже, НЕТ, вы вполне можете НЕ чувствовать боли, пока не станет слишком поздно. И чтобы ответить на ваш вопрос о том, что он «всегда кажется «тусклым»» — да, это верно — пока он не исчезнет, ​​потому что он разрушил ваши клетки сетчатки (т. перестает становиться «ярче», потому что ваш глаз был поврежден точно так же, но до того, как рецепторы дали достаточно сигнала, чтобы сказать вашему мозгу воспринимать интенсивный свет. Излучение не может стать достаточно ярким, чтобы вызвать «яркое» восприятие, прежде чем ваш глаз будет поврежден, часто навсегда и часто в самом неблагоприятном месте.

ОБЯЗАТЕЛЬНО ЗАЩИТИТЕ СВОИ ГЛАЗА подходящими очками, ОСОБЕННО лазерами - если вы пропустите очки и поймаете луч в глаз, это может стать концом вашей легкой жизни, и тем хуже, когда эти лучи невидимы во всех отношениях ( даже видимого пятна на стене, не говоря уже о рассеянном свете из воздуха или взвешенных частиц)! И НИКОГДА не используйте какой-либо отдаленно серьезный лазер - то есть, больше, чем лазерную указку (что нормально, пока вы НЕ НАПРАВЛЯЕТЕ ЕЕ В глаза) - без хорошего курса процедур лазерной безопасности.

Под ослеплением я не подразумеваю буквальное блокирование остальной части вашего зрения, а скорее болезненное или чрезмерное стимулирование, точно так же, как яркий белый или ярко-синий свет может повлиять на зрение человека.

Я не уверен, что вы имеете в виду, буквально блокируя остальную часть вашего зрения , но чрезмерно стимулирующий свет можно описать как ослепляющий. Если это то, что вы имеете в виду (в отличие от повреждения глаз, которое широко освещается в других ответах), то нет, интенсивное ИК / УФ не ослепит вас: вы все равно сможете ясно видеть с таким интенсивным источником в вашем FOV. Вот как делаются эти очки конфиденциальности : ИК-излучение достаточно сильное, чтобы ослепить камеры, но не мешает человеческому зрению.

Некоторые исправления: Цвет не темнеет в том смысле, что становится черным, а яркость уменьшается. Каждый цвет становится черным, если поставить перед ним нейтральный фильтр, который только уменьшает яркость.

Вы правы, что жесткой границы видимости в ИК-диапазоне нет. Нормальный заданный диапазон составляет 700 нм для красного цвета, но, например, лазер с диодной накачкой 808 нм, который достаточно мощен, чтобы прожечь бумагу менее чем за секунду, излучает очень видимый темно-красный цвет. В затемненной комнате можно даже увидеть свет лазера Nd-YAG с длиной волны 1064 нм, если установить мощность, достаточную для резки стальных листов.

Но во всех этих случаях ущерб для глаз и даже кожи слишком велик, прежде чем вы достигнете уровней интенсивности, которые могут быть ослепляющими. Даже диффузное отражение опасно при таких уровнях мощности.

Краткий вопрос во время этого ответа звучит так : «Можете ли вы быть ослеплены« тусклым »светом?» с уточнением, что «слепой» означает « ослепленный » («потерять ясное зрение, особенно от взгляда на яркий свет»). Этот ответ касается источников света, которые кажутся тусклыми из-за интенсивности, а не из-за длины волны.

Вот простое упражнение, которое я использую, чтобы продемонстрировать утвердительный ответ. Вы можете попробовать это самостоятельно (участие дома), если хотите (примечания по технике безопасности в конце).

Начните в темном месте, например, в комнате или на улице, настолько темной, насколько это возможно (в идеале, при небольшой луне). Поставьте одну зажигалку или другую маленькую свечу в центре круга людей. Попросите всех смотреть на пламя свечи, закрыть один глаз рукой и подержать там руку 5-10 минут.

За это время вы можете рассказать историю (или послушать интересную историю ) и т. д. Мне нравится выбирать одну из них о том, какое удивительное влияние может оказать даже то, что традиционно считается наименее мощным в своей категории. Подумайте, сколько силы свечи имеют даже относительно «тусклые» лампочки, и как даже яркие электрические лампочки совершенно меркнут на фоне дневного света!

В конце задуйте свечу, а затем попросите людей открыть глаза. Должна быть заметная разница между тем, что можно увидеть одним глазом, и тем, что можно увидеть другим. Тусклый свет свечи стал причиной ухудшения зрения в оставленном незакрытым глазу. Это было ослеплено .

Соображения безопасности: это не постоянное ухудшение, и эффект должен исчезнуть через некоторое время (порядка нескольких минут), когда глаза привыкнут к уровню яркости окружающей среды. Используйте все меры предосторожности, применимые к ситуациям со свечами/открытым пламенем, а также те, которые относятся к неуклюжему движению с нарушением зрения в выбранной вами среде.