Az infravörös sugárzás (2)
Mi az infravörös sugárzás
Az infravörös sugárzás, vagy infravörös sugárzás, elektromágneses sugárzás elfoglal egy spektrális régiót közötti vörös végén a látható fény (hullámhosszúságú 0,74 mikron) és frekvenciájú rádióhullámokat (1-2 mm). Infravörös régió a spektrum szerint a nemzetközi osztályozás van osztva egy proximális IR-A (0,7-1,4 mikron), közepes IR-B (1,4-3 mikron), és a távoli IR-C (több mint 3 m). A felfedezés az infravörös sugárzás történt 1800-ban, angol tudós W. Herschel felfedezte, hogy segítségével nyert egy prizma a szoláris spektrum külföldön vörös fény (azaz. E. A láthatatlan része a spektrum) izzó hőmérséklet emelkedik. Hőmérő, mögé a piros rész a szoláris spektrum, azt mutatta, emelt hőmérsékleten, mint a kontroll hőmérők oldalirányban elhelyezve.
B
Az infravörös sugárzás, valamint a spektrum látható és ultraibolya sugárzás, kialakítható különálló vonalak vagy csíkok lehet folyamatos, jellegétől függően az infravörös sugárforrás. Gerjesztett atomok vagy ionok zárható kibocsátják az infravörös spektrumok. Például, ha egy elektromos kisülés higanygőz bocsát ki egy sor keskeny vonalak a tartományban 1,014 - 2,326 m, a hidrogén atom - a sorok száma a tartományban 0,95-7,40 mikron. A gerjesztett molekulák bocsátanak csíkos infravörös spektrumok, miatt oszcilláció és forgatások. A vibrációs-forgási és rezgési spektrumok elsősorban található a közepén, de tisztán forgó - a távoli infravörös tartományban. Például, egy gázláng sugárzási spektrummal megfigyelt csíkot, amely körülbelül 2,7 mikron által kibocsátott vízmolekulák, és a sáv hullámhosszú 2,7 mikron és 4,2 mikron által kibocsátott molekulák a szén-dioxid.
A fűtött szilárd testek bocsát ki folytonos infravörös spektruma. Ez azt jelenti, hogy a sugárzás hullámok vannak jelen az összes, kivétel nélkül, a frekvenciák, és megbeszéljük a sugárzás egy adott hullámhosszon, egy értelmetlen gyakorlat. A fűtött szilárd test sugároz egy nagyon széles hullámhossz. Alacsony hőmérsékleten (4000 K), a sugárzás a fűtött szilárd test elrendezve szinte teljes egészében az infravörös tartományban, és a szervezet úgy tűnik, sötét. Ahogy a hőmérséklet növekszik az aránya a sugárzás a látható tartományban növekszik, és a test kezdetben úgy tűnik, sötétvörös, majd piros, sárga, és végül magas hőmérsékleten (5000 feletti K) - fehér; ugyanakkor növeli a teljes energia a sugárzás, és az energia az infravörös sugárzás.
A tulajdonságok az infravörös sugárzás
Optikai anyagok tulajdonságai (opacitás, reflexiós, törésmutató) az infravörös tartományban a spektrum általában meglehetősen eltér az optikai tulajdonságok a látható és az ultraibolya régiók. Számos olyan anyag, amely átlátszó a látható tartományban átlátszatlan egyes területein az infravörös sugárzást, és fordítva. Például egy vízréteg vastagsága néhány cm. Átlátszatlan, hogy az infravörös sugárzás hullámhossza> 1 mikron (vízbe, ezért gyakran használják a hőpajzs), egy tányér germánium és szilícium, átlátszatlan a látható tartományban, átlátszóak infravörös (germánium, hogy> 1,8 mm , szilícium> 1,0 mikron). Fekete papír átlátszó a távoli infravörös tartományban. Anyagok, amelyek átlátszó az infravörös sugárzás és átlátszatlan a látható tartományban szűrőként használjuk, hogy külön az infravörös sugárzást. Számos vegyület, még a vastag rétegekben (néhány centiméter.) Átlátszó kellően nagy területen az infravörös spektrum. Mivel az ilyen anyagok készülnek különböző optikai alkatrészek (prizmák, lencsék, ablakok, és így tovább.) IR készülékkel. Például, az üveg átlátszó, hogy 2,7 mikron, kvarc - akár 4,0 um és 100 um és 1000 um, kősó - legfeljebb 15 mikron, cézium-jodid - 55 mikron. Polietilén, paraffin, teflon, gyémánt átlátszó a hullámhossza> 100 mikron. A legtöbb fém visszaverő infravörös sugárzás sokkal nagyobb, mint a látható fény, és növeli a hossza az infravörös sugárzást. Például, a reflexiós tényezője Al, Au, Ag, Cu hullámhosszon
10 mikron 98%. Folyékony és szilárd nem-fémes anyagok az infravörös spektrumban a szelektív reflexiós, a helyzetét maximumai reflexió függ a kémiai összetétele az anyag.
Az abszorpció és szórás az infravörös sugárzás, amikor áthalad a Föld légkörébe, vezet gyengülése az infravörös sugárzást. Nitrogén és oxigén a levegőben nem elnyelik az infravörös sugárzást, és gyengítik azt csak eredményeként szórás, amely azonban az infravörös sugárzás jelentősen kisebb, mint a látható fény. A vízgőz, szén-dioxid, ózon és egyéb szennyező anyagok jelen van a légkörben, szelektíven elnyelik az infravörös sugárzást. Különösen erősen elnyelik az infravörös vízgőz abszorpciós sávokat, amelyek található szinte teljes spektrumát infravörös és közép-infravörös - a szén-dioxid. A felületi rétegek a légkör a középső infravörös tartományban csak egy kis számú „ablakok”, amelyek átlátszó infravörös sugárzás.
A jelenléte szuszpendált részecskék a légkörben - füst, por, finom vízcseppeket (ködöt, köd) - vezet a további csillapítást az infravörös sugárzás a szórás azt a részecskék, ahol az előállított szórási arányától függ a részecskeméret és hullámhosszú infravörös sugárzás. Amikor a kis szemcseméret (légzsák pára) infravörös sugárzás szóródik kisebb, mint a látható fény (amelyet az infravörös képek), és az infravörös sugárzás szóródik annyira nagy méretű cseppek (köd), valamint a látható sugárzás. Erőteljes infravörös sugárforrás a nap, körülbelül 50% -a a sugárzás, amely az infravörös tartományban. Egy jelentős része (70-80%) a sugárzás energiája izzólámpák volfrámszálból esik az infravörös sugárzást.
Ha a fényképezett a sötétben, és bizonyos éjjellátó készülékek, lámpák világításra van szerelve infravörös fény szűrő, amely átmegy csak az infravörös sugárzást. Erőteljes forrás infravörös sugárzás szén ív hőmérséklet
A 3900, a sugárzás, amely közel van a feketetest-sugárzás, és a különböző kisülő lámpák (folyamatos és pulzáló égés). A sugárzás fűtés a helyiségek alkalmazni spirál Nikrómhuzal melegítjük olyan hőmérsékletre
950 K. A jobb koncentráció infravörös sugárzás, például fűtőtestek vannak felszerelve reflektorok. A tudományos vizsgálatok, például, a termelés infravörös abszorpciós spektrumok különböző régióiban a spektrum speciális infravörös sugárzás: Band-wolfram lámpák, Nernst pin, globar, nagynyomású higanylámpák, és mások. Sugárzás néhány lézerek - lézerek, is áll az infravörös spektrális régióban; például a sugárzási neodímium üveg lézer hullámhossza 1,06 m hossza a lézert keveréke neon és hélium - 1,15 um és 3,39 um, a szén-dioxid lézer - 10,6 m, a félvezető lézer InSb - 5 mikron, és az et al.