Главная страница » Инфракрасные лучи
Физика

Инфракрасные лучи

Мы объясним, что такое инфракрасные лучи, их виды, историю и характеристики. А также их использование и основные области применения
Вся материя при температуре выше абсолютного нуля испускает инфракрасное излучение

Что такое инфракрасные лучи?

Инфракрасное излучение, известное в народе как инфракрасные лучи, – это форма излучения, которая является частью электромагнитного спектра , но имеет меньшую длину волны, чем видимый свет (хотя и большую, чем микроволны). Это электромагнитные волны, длина которых составляет от 0,7 до 1000 микрометров

Поскольку оно не является частью видимого спектра , наши глаза не способны воспринимать инфракрасное излучение , хотя мы можем обнаружить его как ощущение тепла на коже, например, когда мы подвергаемся воздействию солнечного излучения

Кроме того, любой тип материи , имеющий температуру выше 0 градусов Кельвина (т.е. -273,15 градусов Цельсия, так называемый абсолютный ноль), испускает некоторый уровень излучения этого типа. На самом деле, мы живые существа испускаем значительное количество инфракрасного излучения из-за тепла нашего тела

С другой стороны, в зависимости от расположения в диапазоне длин волн, инфракрасные лучи могут быть трех типов:

  • Ближнее инфракрасное излучение. Они находятся в диапазоне от 0,78 до 2,5 микрометров (диапазон, наиболее близкий к видимому спектру).
  • Среднее инфракрасное излучение. Их размер составляет от 2,5 до 50 микрометров.
  • Дальнее инфракрасное излучение. Их размер составляет от 50 до 1000 микрометров.

Инфракрасные лучи значительно присутствуют в природе. Кроме того, они находят разнообразное применение в промышленности

Характеристики инфракрасных лучей

Характеристики инфракрасного излучения следующие:

  • Они представляют собой форму электромагнитного излучения, которое находится за пределами видимого спектра (мы не можем увидеть его невооруженным глазом).
  • Их длина волны составляет от 0,7 до 1000 микрометров, а частота – от 3 x 1011 до 3,84 x 1014.
  • Он излучается всеми телами, температура которых выше абсолютного нуля, в частности живыми существами, и воспринимается как форма поверхностного тепла.

История инфракрасных лучей

Существование инфракрасного излучения было открыто в начале 19 века британско-немецким музыкантом и астрономом Уильямом Гершелем (1738-1822), также первооткрывателем планеты Уран

Гершель использовал ртутный термометр для измерения температуры света видимого спектра, излучаемого через оптическую призму. Он обнаружил, что значения были выше в красной части спектра и что даже когда он покидал его (т.е. выходил за пределы видимого красного цвета), регистрируемое тепло продолжало увеличиваться. Это привело его к выводу, что он находился в присутствии невидимой формы света, которую он назвал тепловыми лучами

Этот эксперимент был повторен в первых болометрах (устройствах для измерения электромагнитного излучения), с помощью которых начали изучать инфракрасный спектр, измеряя температурные показатели света

Применение инфракрасных лучей

Бесконтактный контроль температуры использует инфракрасные лучи.

Инфракрасное излучение сегодня находит множество применений в жизни человека:

  • Приборы ночного видения. С помощью детекторов инфракрасного света изготавливаются оптические приборы, которые переводят его в видимый спектр и позволяют нам видеть в темноте, ориентируясь на тепло, излучаемое объектами. Эти устройства широко используются в военной промышленности.
  • пульты дистанционного управления. Инфракрасные излучатели широко используются в пультах дистанционного управления и других телеустройствах, которым в противном случае пришлось бы полагаться на радиоволны и генерировать окружающий шум для других более важных форм передачи данных , таких как Wi-Fi
  • Цифровая инфракрасная передача. Этот тип технологии передачи данных (между компьютерами или между компьютерами и их периферийными устройствами рядом) использует инфракрасные сигналы для передачи данных на небольшие расстояния.
  • Спектроскопическое исследование в астрономии. Измеряя инфракрасное излучение от атмосферы холодных звезд, астрономы могут изучать химические элементы , присутствующие в них. Эти лучи также используются для изучения молекулярных облаков в космосе.
  • Наблюдение и безопасность. Измерение уровня температуры в замкнутой среде позволяет использовать новые формы наблюдения и безопасности, например, применяемые в аэропортах в период пандемии, для обнаружения аномальных уровней температуры в массе людей, находящихся в движении .

Далее следуют: Видимый спектр

Федор Лебедев

Федор Лебедев

Окончил МГТУ имени Н. Э. Баумана. Физик, специалист в области теоретической электротехники, член-корреспондент РАН. Автор работ по теоретической электротехнике, информатике.

Добавить комментарий

Нажмите здесь, чтобы оставить комментарий

Вам будет интересно