Инфракрасное излучение


Инфракрасное излучение
Электромагнитное излучение
Синхротронное
Циклотронное
Тормозное
Тепловое
Монохроматическое
Черенковское
Переходное
Радиоизлучение
Микроволновое
Терагерцевое
Инфракрасное
Видимое
Ультрафиолетовое
Рентгеновское
Гамма-излучение
Ионизирующее
Реликтовое
Магнито-дрейфовое
Двухфотонное
Спонтанное
Вынужденное
Собака

Инфракра́сное излуче́ние — электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным концом видимого света (с длиной волны[1] λ = 0,74 мкм) и микроволновым излучением (λ ~ 1—2 мм).

Оптические свойства веществ в инфракрасном излучении значительно отличаются от их свойств в видимом излучении. Например, слой воды в несколько сантиметров непрозрачен для инфракрасного излучения с λ = 1 мкм. Инфракрасное излучение составляет большую часть излучения ламп накаливания, газоразрядных ламп, около 50 % излучения Солнца; инфракрасное излучение испускают некоторые лазеры. Для его регистрации пользуются тепловыми и фотоэлектрическими приемниками, а также специальными фотоматериалами[2].

Сейчас весь диапазон инфракрасного излучения делят на три составляющих:

  • коротковолновая область: λ = 0,74—2,5 мкм;
  • средневолновая область: λ = 2,5—50 мкм;
  • длинноволновая область: λ = 50—2000 мкм;

Последнее время длинноволновую окраину этого диапазона выделяют в отдельный, независимый диапазон электромагнитных волн — терагерцовое излучение (субмиллиметровое излучение).

Инфракрасное излучение также называют «тепловым» излучением, так как инфракрасное излучение от нагретых предметов воспринимается кожей человека как ощущение тепла. При этом длины волн, излучаемые телом, зависят от температуры нагревания: чем выше температура, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения. Спектр излучения абсолютно чёрного тела при относительно невысоких (до нескольких тысяч Кельвинов) температурах лежит в основном именно в этом диапазоне. Инфракрасное излучение испускают возбуждённые атомы или ионы.

Содержание

История открытия и общая характеристика

Инфракрасное излучение было открыто в 1800 году английским астрономом У. Гершелем. Занимаясь исследованием Солнца, Гершель искал способ уменьшения нагрева инструмента, с помощью которого велись наблюдения. Определяя с помощью термометров действия разных участков видимого спектра, Гершель обнаружил, что «максимум тепла» лежит за насыщенным красным цветом и, возможно, «за видимым преломлением». Это исследование положило начало изучению инфракрасного излучения.

Ранее лабораторными источниками инфракрасного излучения служили исключительно раскаленные тела либо электрические разряды в газах. Сейчас на основе твердотельных и молекулярных газовых лазеров созданы современные источники инфракрасного излучения с регулируемой или фиксированной частотой. Для регистрации излучения в ближней инфракрасной-области (до ~1,3 мкм) используются специальные фотопластинки. Более широким диапазоном чувствительности (примерно до 25 мкм) обладают фотоэлектрические детекторы и фоторезисторы. Излучение в дальней ИК-области регистрируется болометрами — детекторами, чувствительными к нагреву инфракрасным излучением[3].

ИК-аппаратура находит широкое применение как в военной технике (например, для наведения ракет), так и в гражданской (например, в волоконно-оптических системах связи). В качестве оптических элементов в ИК-спектрометрах используются либо линзы и призмы, либо дифракционные решетки и зеркала. Чтобы исключить поглощение излучения в воздухе, спектрометры для дальней ИК-области изготавливаются в вакуумном варианте[3].

Поскольку инфракрасные спектры связаны с вращательными и колебательными движениями в молекуле, а также с электронными переходами в атомах и молекулах, ИК-спектроскопия позволяет получать важные сведения о строении атомов и молекул, а также о зонной структуре кристаллов[3].

Применение

Девушка

Медицина

Инфракрасные лучи применяются в физиотерапии.

Дистанционное управление

Инфракрасные диоды и фотодиоды повсеместно применяются в пультах дистанционного управления, системах автоматики, охранных системах, некоторых мобильных телефонах (инфракрасный порт) и т. п. Инфракрасные лучи не отвлекают внимание человека в силу своей невидимости.

Интересно, что инфракрасное излучение бытового пульта дистанционного управления легко фиксируется с помощью цифрового фотоаппарата.

При покраске

Инфракрасные излучатели применяют в промышленности для сушки лакокрасочных поверхностей. Инфракрасный метод сушки имеет существенные преимущества перед традиционным, конвекционным методом. В первую очередь это, безусловно, экономический эффект. Скорость и затрачиваемая энергия при инфракрасной сушке меньше тех же показателей при традиционных методах.

Стерилизация пищевых продуктов

С помощью инфракрасного излучения стерилизируют пищевые продукты с целью дезинфекции.

Антикоррозийное средство

Инфракрасные лучи применяются с целью предотвращения коррозии поверхностей, покрываемых лаком.

Пищевая промышленность

Особенностью применения ИК-излучения в пищевой промышленности является возможность проникновения электромагнитной волны в такие капиллярно-пористые продукты, как зерно, крупа, мука и т. п. на глубину до 7 мм. Эта величина зависит от характера поверхности, структуры, свойств материала и частотной характеристики излучения. Электромагнитная волна определённого частотного диапазона оказывает не только термическое, но и биологическое воздействие на продукт, способствует ускорению биохимических превращений в биологических полимерах (крахмал, белок, липиды). Конвейерные сушильные транспортёры с успехом могут использоваться при закладке зерна в зернохранилища и в мукомольной промышленности.

Кроме того, инфракрасное излучение повсеместно применяют для обогрева помещений и уличных пространств. Инфракрасные обогреватели используются для организации дополнительного или основного отопления в помещениях (домах, квартирах, офисах и т. п.), а также для локального обогрева уличного пространства (уличные кафе, беседки, веранды).

Недостатком же является существенно большая неравномерность нагрева, что в ряде технологических процессов совершенно неприемлемо.

Проверка денег на подлинность

Инфракрасный излучатель применяется в приборах для проверки денег. Нанесенные на купюру как один из защитных элементов, специальные метамерные краски возможно увидеть исключительно в инфракрасном диапазоне. Инфракрасные детекторы валют являются самыми безошибочными приборами для проверки денег на подлинность[источник не указан 624 дня]. Нанесение на купюру инфракрасных меток, в отличие от ультрафиолетовых, фальшивомонетчикам обходится дорого и соответственно экономически невыгодно. Потому детекторы банкнот со встроенным ИК излучателем, на сегодняшний день, являются самой надежной защитой от подделок.

Опасность для здоровья

Сильное инфракрасное излучение в местах высокого нагрева может вызывать опасность для глаз. Наиболее опасно, когда излучение не сопровождается видимым светом. В таких местах необходимо надевать специальные защитные очки для глаз. [4]

См. также

Другие способы теплопередачи

Способы регистрации (записи) ИК-спектров.

Примечания

  1. Длина электромагнитной волны в вакууме.
  2. Инфракрасное излучение // Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия
  3. 1 2 3 Спектр // Энциклопедия Кольера
  4. Monona Rossol The artist's complete health and safety guide. — 2001. — С. 33. — 405 с. — ISBN 978-1-58115-204-3

Ссылки



Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Инфракрасное излучение" в других словарях:

  • инфракрасное излучение — Оптическое излучение, характеризующееся длинами волн, расположенными в диапазоне 7,6•10 7 10 3 м [ГОСТ 21934 83] инфракрасное излучение Оптическое излучение, характеризующееся длинами волн, расположенными в диапазоне от 0,76 мкм до 1 см.… …   Справочник технического переводчика

  • ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ — (ИК излучение, ИК лучи), электромагнитное излучение, занимающее спектр. область между красным концом видимого излучения (с длиной волны l»0,74 мкм) и KB радиоизлучением (l=1 2 мм). ИК область спектра обычно условно разделяют на ближнюю (0,74 2,5… …   Физическая энциклопедия

  • ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ — ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, излучение, занимающее в ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ СПЕКТРЕ диапазон между красной границей видимого спектра и микроволнами. Часто называют тепловым излучением. Впервые было открыто сэром Вильямом Гершелем в 1800 г. Диапазон длин… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ — не видимое глазом электромагнитное излучение в пределах длин волн ? от 1 2 мм до 0,74 мкм. Оптические свойства веществ в инфракрасном излучении значительно отличаются от их свойств в видимом излучении. Напр., слой воды в несколько см непрозрачен… …   Большой Энциклопедический словарь

  • ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ — (ИК излучение), не видимое глазом электромагнитное излучение в пределах длин волн от 1 2 мм до 0,74 мкм. Составляет около 50% излучения Солнца, большую часть излучения электрической лампы. Инфракрасное излучение регистрируют болометрами,… …   Современная энциклопедия

  • Инфракрасное излучение — (ИК излучение), не видимое глазом электромагнитное излучение в пределах длин волн от 1 2 мм до 0,74 мкм. Составляет около 50% излучения Солнца, большую часть излучения электрической лампы. Инфракрасное излучение регистрируют болометрами,… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

  • Инфракрасное излучение — летательного аппарата тепловое излучение двигателя и нагретых частей поверхности летательного аппарата. Инфракрасная область в оптическом спектре электромагнитных колебаний занимает диапазон от 0,78 мкм до 1 мм. Источниками инфракрасного… …   Энциклопедия техники

  • Инфракрасное излучение — не видимое глазом электромагнитное излучение с длиной волны от 1 2 мм до 0,74 мкм; наблюдается гл. обр. при работе у горячих печей расплавленным металлом или стеклом, а также в технологических процессах с применением электрической дуги. Оказывает …   Российская энциклопедия по охране труда

  • инфракрасное излучение — 3.51 инфракрасное излучение : Излучение, имеющее длину электромагнитных волн от 760 до 10,7 нм. Источник: ГОСТ Р 53321 2009: Аппараты теплоге …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Инфракрасное излучение —         ИК излучение, инфракрасные лучи, электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным концом видимого света (с длиной волны λ = 0,74 мкм) и коротковолновым радиоизлучением (λ Инфракрасное излучение 1 2 мм).… …   Большая советская энциклопедия

Книги

  • 11 класс. Физика, Сборник. Диск предназначен в помощь учащимся 11 классов, изучающим физику на базовом уровне. Он включает в себя теоретический материал, состоящий из 15 основных разделов школьной программы. Простота… Подробнее  Купить за 149 руб аудиокнига
Другие книги по запросу «Инфракрасное излучение» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.