Инфрачервено лъчение, или инфрачервена радиация, е електромагнитно излъчване заема спектрална област между червено края на видима светлина (с дължина на вълната от 0.74 микрона) и честота на радио вълни (1-2 мм). Инфрачервена област на спектъра съгласно международната класификация е разделена на проксимален IR-A (от 0.7 до 1.4 микрона), средно IR-B (1.4 - 3 микрона) и отдалечена IR-С (над 3 т). Откриването на инфрачервеното излъчване се наблюдава при 1800, английски учен W. Herschel открил, че, получени с помощта на призма в слънчевия спектър чужбина червена светлина (т.е.. Е. В невидимата част на спектъра) повишаване на температурата крушка. Термометър, поставен зад червената част на слънчевия спектър, показа повишена температура в сравнение с контролните термометри разположени странично.
Доказано е, че инфрачервената радиация се подчинява на законите на оптиката и, следователно, има същата природа като тази на видимата светлина. През 1923 г. съветската физика-AA Glagoleva Arkadieva получи радио вълни с дължина на вълната, равна на около 80 микрона, т.е. подходящ инфрачервен диапазон на дължината на вълната. Така, че е доказано експериментално, че има непрекъснат преход от видима светлина за инфрачервена светлина и радио вълни, и следователно, всички те имат електромагнитен характер.
Инфрачервено лъчение, както и спектъра на видима и ултравиолетова радиация, може да се състои от отделни линии или ленти са непрекъснати, в зависимост от естеството на инфрачервено лъчение източник. Възбудени атоми или йони управлявани излъчват инфрачервени спектри. Например, когато електрически разряд живачни излъчва поредица от тесни линии в обхвата от 1014 - 2326 м, водородните атоми - няколко линии в диапазона от 0.95 - 7.40 микрона. На възбудени молекули излъчват раирани инфрачервен спектър, поради техните трептения и ротации. Вибрационното-ротационни и вибрационни спектри са разположени предимно в средата, но чисто ротационни - в далечния инфрачервена област. Например, в спектър на излъчване пламъка наблюдава ивица при около 2.7 микрона, излъчвани от водните молекули, и групата с дължина на вълната от 2.7 микрона и 4.2 микрона, излъчвани от молекули на въглероден диоксид.
ВСИЧКИ нагряват твърди тела излъчват непрекъснато инфрачервен спектър. Това означава, че вълните на радиация са налице с всички, без изключение, честоти, и говорят за излъчване на определена дължина на вълната, безсмислен упражнения. Нагретият твърдо тяло излъчва в много широк диапазон от дължини на вълните. При ниски температури (под 4000 К), излъчването на нагретия твърдо тяло разположени почти изцяло в инфрачервената област и тялото изглежда тъмен. Тъй като температурата се увеличава делът на радиация в видими увеличава област и тялото първоначално се появява тъмно червено, след това червено, жълто, и накрая при високи температури (над 5000 К) - бял; в същото време се увеличава общата енергия на излъчване, и енергията на инфрачервено лъчение.
Свойствата на инфрачервено излъчване
Оптични свойства на веществата (непрозрачност, отражение, индекс на пречупване) в инфрачервената област на спектъра обикновено е доста различен от оптичните свойства в видими и ултравиолетови региони. Много вещества, които са прозрачни във видимата област са непрозрачни, в някои области на инфрачервеното излъчване и обратно. Например, дебелина на водния слой на няколко cm. Непрозрачен за инфрачервено лъчение с дължина на вълната> 1 микрон (вода затова често се използва като щит топлина), плоча на германий и силиций, непрозрачен във видимата област, са прозрачни в инфрачервения (германий до> 1,8 мм , силиций до> 1.0 микрона). Черна хартия е прозрачна в далечния инфрачервена област. Вещества, които са прозрачни за инфрачервени лъчи и непрозрачен във видимата област са използвани като филтри за отделяне на инфрачервеното излъчване. Редица вещества дори в дебели слоеве (няколко сантиметра.) Е прозрачна в достатъчно голяма площ на инфрачервения спектър. Тъй като тези вещества са направени различни оптични компоненти (призми, лещи, прозорци, и така нататък.) IR инструмент. Например, стъкло е прозрачен до 2.7 микрона, кварцови - до 4.0 цт и 100 цт до 1000 цт, каменна сол - до 15 микрона, цезиев йодид - 55 микрона. Полиетилен, парафин, тефлон, диамант е прозрачен за дължина на вълната> 100 микрона. Най метали отразяваща способност за инфрачервено лъчение е много по-голяма, отколкото за видимата светлина, и се увеличава с дължината на инфрачервеното излъчване. Например, коефициентът на отражение на Al, Au, Ag, Cu при дължина на вълната
10 микрона е 98%. Течни и твърди неметални вещества в инфрачервения спектър на селективен отражение, с позицията на максимуми на отражение зависи от химическия състав на веществото.
Усвояването и разсейването на инфрачервеното излъчване, когато преминават през земната атмосфера, води до отслабване на инфрачервеното излъчване. Азот и кислород във въздуха не абсорбира инфрачервено лъчение и отслаби само в резултат на разсейване, която, обаче, за инфрачервено излъчване е значително по-малък от този за видима светлина. Водна пара, въглероден двуокис, озон и други замърсители, присъстващи в атмосферата, селективно абсорбират инфрачервеното излъчване. Особено силно абсорбира инфрачервени водна пара абсорбционни ивици, които се намират в почти целия спектър на инфрачервена и средата инфрачервена - въглероден диоксид. Повърхностните слоеве на атмосферата в региона средата инфрачервена има само малък брой "прозорци", които са прозрачни за инфрачервени лъчи.
Наличието на суспендирани частици в атмосферата - дим, прах, фини капки вода (мъгла, мъгла) - води до допълнително намаляване на инфрачервено излъчване чрез разпръскване върху частиците, с количеството на разсейване зависи от съотношението на размера на частиците и дължини на вълните на инфрачервени лъчи. Когато малки размери на частиците (въздушна възглавница) замъгленост инфрачервеното излъчване се разпръснати по-малко от видимата светлина (който се използва в инфрачервени изображения) и инфрачервено лъчение е разпръснат както за големи размери на капчиците (мъгла), както и видима радиация. Мощен инфрачервено лъчение източник е слънцето, около 50% от радиация, която е в инфрачервената област. Значителна част (70 до 80%) от излъчване на енергия лампи с нажежаема жичка с волфрамова спирала пада на инфрачервеното излъчване.
Когато снимате на тъмно, а в някои уреди за нощно виждане, лампи за осветление са оборудвани с инфрачервена светлина филтър, който пропуска само инфрачервеното излъчване. Мощен източник на инфрачервено лъчение е въглища дъга с температура
От 3900, излъчването на което е близо до абсолютно черно тяло радиация, както и различни газоразрядни лампи (непрекъснати и импулсни горивни). За радиация отопление на помещения прилага спирала от нихром проводник се нагрява до температура
950 К. За по-добра концентрация на инфрачервено лъчение, такива нагреватели са оборудвани с рефлектори. В научните изследвания, например, в производството на инфрачервен абсорбционен спектър в различни региони на спектъра с помощта на специални инфрачервени лъчи: Band волфрамови лампи, Нернст щифт, globar, живачни лампи с високо налягане и други. Радиационно някои лазери - лазери, също се намира в инфрачервената спектрална област; например, облъчване неодим стъкло лазер има дължина на вълната от 1.06 m дължина на лазера на смес от неон и хелий - 1.15 цт и 3.39 цт, въглероден диоксид лазер - 10.6 m, полупроводников лазер INSB на - 5 микрона, и и др.
Свързани статии