Пользовательский поиск

Инфракрасное излучение – влияние и применение

Инфракрасное излучение (ИК) – это электромагнитное излучение с большей длиной волны, чем видимый свет, простирающийся от номинального красного края видимого спектра на 0,74 мкм (микрон) до 300 мкм. Этот диапазон длин волн соответствует частоте диапазона примерно от 1 до 400 ТГц, и включает в себя большую часть теплового излучения, испускаемого объектами вблизи комнатной температуры. Инфракрасное излучение испускается или поглощается молекулами, когда они меняют свои вращательно-колебательные движения. Наличие инфракрасного излучения было впервые обнаружено в 1800 году астрономом Уильямом Гершелем.

Продолжение ниже

Антицеллюлитный массаж

... около 20-30 минут и нужно проделать ее 8-16 раз для достижения результата. Velasmooth : этот аппарат сочетает в себе вакуумный и роликовый массаж с инфракрасным излучением. Вакуумный насос и ролики специальной формы воздействуют на кожу и разглаживают ее. Сочетание инфракрасного излучения и выработки ...

Читать дальше...

всё на эту тему


Большая часть энергии от Солнца поступает на Землю в виде инфракрасного излучения. Солнечный свет в зените обеспечивает освещённость чуть более 1 киловатта на квадратный метр над уровнем моря. Из этой энергии, 527 ватт инфракрасного излучения, 445 Вт является видимым светом, и 32 ватта ультрафиолетовым излучением.

Инфракрасный свет используется в промышленных, научных и медицинских нуждах. Приборы ночного видения с помощью инфракрасной подсветки позволяют людям наблюдать за животными, которые невозможно заметить в темноте. В астрономии изображение в инфракрасном диапазоне позволяет наблюдать объекты скрытые межзвездной пылью. Инфракрасные камеры используются для обнаружения потери тепла в изолированных системах, наблюдать изменение кровотока в коже, а также для обнаружения перегрева электрооборудования.

Сравнение света


Название

Длина волны

Частота (Гц)

Энергия фотона (эВ)





Гамма лучи

менее 0,01 нм

более чем на 10 EHZ

124 кэВ - 300 + ГэВ





Рентгеновые лучи

0,01 нм до 10 нм

30 EHZ - 30 PHZ

124 эВ до 124 кэВ





Ультрафиолетовые лучи

10 нм - 380 нм

30 PHZ - 790 ТГц

3,3 эВ до 124 эВ





Видимый свет

380 нм - 750 нм

790 ТГц - 405 ТГц

1,7 эВ - 3,3 эВ





Инфракрасное излучение

750 нм - 1 мм

405 ТГц - 300 ГГц

1,24 мэВ - 1,7 эВ





Микроволны

1 мм - 1 метр

300 ГГц - 300 МГц

1,24 мкэВ - 1,24 мэВ





Радиоволны

1 мм - 100 км

300 ГГц – 3 Гц

12,4 фэВ - 1,24 мэВ





Инфракрасные изображения широко используются для военных и гражданских целей. Военные применения включают в себя такие цели как наблюдение, ночное наблюдение, наведение и слежение. Не для военного применения включают тепловую эффективность анализа, мониторинга окружающей среды, промышленной инспекции объектов, дистанционное зондирование температуры, короткодействующую беспроводную связь, спектроскопию и прогноз погоды. Инфракрасная астрономия использует датчик оборудованный телескопами для того, чтобы проникнуть в пыльные области пространства, такие как молекулярные облака, и обнаруживать объекты, такие как планеты.

Люди при нормальной температуре тела излучают главным образом длину волны около 10 мкм (микрометров), как показано законом смещения Вина.

На атомном уровне, инфракрасное излучение вызывает колебательные движения в молекуле за счет изменения дипольного момента, что делает его пригодным диапазоном частот для изучения этих энергетических состояний молекул собственно симметрии инфракрасной спектроскопии.

Различные регионы в инфракрасном диапазоне

Объекты обычно испускают инфракрасное излучение по всему спектру длин волн, но иногда лишь ограниченная область спектра представляет интерес потому, что датчики обычно собирают излучение только в пределах определенной пропускной способности. Таким образом, инфракрасный диапазон часто подразделяется на более мелкие части.

Часто используемая схема подразделений

Обычно используемая схема подразделений:

Название подразделения


Сокращение

Длина волны

Энергия фотона

Характеристика

Ближневолновая инфракрасная область спектра

БВИК

0,75-1,4 мкм

0,9-1,7 эВ

Определяется поглощением воды и широко используется в волоконно-оптических телекоммуникациях из-за низких потерь затухания в среде диоксид кремния. Изображение интенсификаторов чувствительны к этой области спектра. Примеры включают приборы ночного видения, такие как очки ночного видения.

Коротковолновая инфракрасная область спектра

КВИК

1,4-3 мкм

0,4-0,9 эВ

Водопоглощение существенно возрастает на 1450 нм. 1530 до 1560 нм и является доминирующей спектральной областью для дальней связи.

Средневолновая инфракрасная область спектра

СВИК

3-8 мкм

150-400 мэВ

В управлениях ракетными технологиями 3 - 5 мкм частью этой группы является атмосферное окно, в котором головки самонаведения ракеты предназначены для работы самонаведения на инфракрасное излучение, обычно на самолётах с реактивными двигателями.

Дальневолновая инфракрасная область спектра

ДВИК

8-15 мкм

80-150 мэВ

Это и есть область «тепловидения», в которой датчики могут получить совершенно пассивную картину окружающего мира на основе тепловых выбросов только и не требует внешних световых или тепловых источников, таких как солнце, луну или инфракрасный осветитель.

Дальняя инфракрасная область спектра

ДИК

15-1000 мкм

1,2-80 мэВ


Ближневолновая инфракрасная область спектра и коротковолновая инфракрасная область спектра иногда называются «отражением инфракрасного излучения» в то время как средневолновая инфракрасная область спектра и дальневолновая инфракрасная область спектра иногда именуются как «тепловое инфракрасное излучение». Вследствие характера кривых излучения абсолютно черного тела типичные «горячие» объекты, такие как выхлопные трубы, часто бывают ярче в МВт.

Схема разделения Международной комиссии по освещению

Международная комиссия по освещению (МКО) рекомендует разделение инфракрасного излучения на следующие три группы:

  • ИК-A: 700 нм - 1400 нм (0,7 мкм - 1,4 мкм, 215 ТГц - 430 ТГц)
  • ИК-B: 1400 нм - 3000 нм (1,4 мкм - 3 мкм, 100 ТГц - 215 ТГц)
  • ИК-C: 3000 нм - 1 мм (3 мкм - 1000 мкм, 300 ГГц - 100 ТГц)

Схема Международной Организации по Стандартизации 20473

Международная Организация по Стандартизации 20473 определяет следующую схему:

Обозначение


Сокращение

Длина волны

Ближневолновая инфракрасная область спектра

БВИК

0,78-3 мкм

Средневолновая инфракрасная область спектра

СВИК

3-50 мкм

Дальняя инфракрасная область спектра

ДИК

50-1000 мкм

Астрономическая схема разделения

Астрономы обычно делят инфракрасный спектр следующим образом:

Обозначение


Сокращение

Длина волны

Ближневолновая инфракрасная область спектра

БВИК

(0,7-1) до 5 мкм

Средневолновая инфракрасная область спектра

СВИК

От 5 до (25-40) мкм

Дальняя инфракрасная область спектра

ДИК

(25-40) до (200-350) мкм

Эти подразделения не являются точными и могут варьироваться в зависимости от издания. Три региона используются для наблюдения за различными температурными диапазонами и, следовательно, различными средами в пространстве.

Схема разделения по датчику чувствительных элементов

Третья схема делит группу на основе чувствительности различных детекторов:

  • Ближневолновая инфракрасная область спектра (БВИК): от 0,7 до 1 мкм
  • Коротковолновая инфракрасная область спектра (КВИК): от 1 до 3 мкм
  • Средневолновая инфракрасная область спектра (СВИК): от 3 ​​до 5 мкм
  • Длинноволновая инфракрасная область спектра (ДВИК): от 8 до 12, или от 7 до 14 мкм
  • Очень длинноволновая инфракрасная область спектра (ОДВИК): от 12 до 30 мкм

Такие подразделения будут оправданы различными реакциями человека на эти излучения: ближневолновая инфракрасная область спектра является наиболее близкой по длине волны излучения и обнаруживается человеческим глазом, средневолновая и длинноволновая инфракрасная область спектра прогрессивно дальше от видимого спектра. Другим определениям следуют различные физические механизмы (выбросы пиков, по сравнению с группами, водопоглощением) и новейшие следуют техническим причинам. К большому сожалению, международные стандарты для этих спецификаций в настоящее время не доступны.

Граница между видимым и инфракрасным светом точно не определена. Человеческий глаз заметно менее чувствительный к свету выше 700 нм длины волны, поэтому такая длина волны делает незначительный вклад в освещение общими источниками света. Но особенно интенсивный свет (например, с инфракрасного лазера, или от яркого дневного света с видимым светом) может быть обнаружен примерно до 780 нм, и будет восприниматься как красный свет, хотя источники до 1050 нм могут рассматриваться как тусклый красный свет в интенсивных источниках. Использование непрозрачных инфракрасных фотографических фильтров позволяет увидеть эффект светящейся листвы на дереве, если все видимые утечки света вокруг фильтра заблокированы, глазам даётся время, чтобы приспособиться к очень тусклым изображениям. Начало инфракрасного излучения определяется (в соответствии с различными стандартами) при различных значениях, как правило, между 700 нм и 800 нм.

Телекоммуникационные диапазоны в инфракрасном излучении

В оптической связи, части инфракрасного спектра, который используется, разделены на семь групп в зависимости от наличия источников света, передающих / поглощающих материалов (волокон) и детекторов:

Полоса

Дескриптор

Диапазон длин волн

О диапазон

Оригинальный

1260-1360 нм

E диапазон

Расширенный

1360-1460 нм

С диапазон

Короткие волны

1460-1530 нм

Ц диапазон

Обычный

1530-1565 нм

Л диапазон

Длинные волны

1565-1625 нм

У диапазон

Сверхдлинные волны

1625-1675 нм

Ц-диапазон является доминирующей группой для дальних телекоммуникационных сетей. С и Л диапазоны основаны на менее хорошо зарекомендовавшей себя технологии, и не так широко распространены.

Тепловое излучение

Инфракрасное излучение в народе известно как "тепловое излучение", но свет и электромагнитные волны любой частоты будут нагревать поверхности, которые поглощают их. Инфракрасный свет, излучаемый Солнцем, составляет только 49% системы обогрева Земли, а остальные были вызваны видимым светом, который поглощается, затем повторно излучается при больших длинах волн. Видимый свет или лазеры испускающие ультрафиолет могут обуглить бумагу, и накалённые горячие объекты испускают видимое излучение. Объекты при комнатной температуре, которые могут и будут испускать излучение, в основном сосредоточены в диапазоне от 8 до 25 мкм, но это не отличается от излучения видимого света ламп накаливания и ультрафиолетового излучения, а объекты становятся ещё горячее.

Тепло - это энергия переходной формы, которая течет благодаря разнице температур. В отличие от тепла, которое передаётся теплопроводностью или тепловой конвекцией, излучение может распространяться через вакуум.

Концепция излучения играет важную роль в понимании объектов инфракрасного излучения. Это свойство поверхности, которая описывает, как его тепловые выбросы отклоняются от идеала чёрного тела. Для дальнейшего объяснения, два объекта той же физической температуры не будут "казаться" одинаковой температуры в инфракрасном изображении, если они имеют различные коэффициенты излучения.

Применение инфракрасного излучения

Ночное видение

Инфракрасное излучение используется в приборах ночного видения при недостаточном видимом свете, чтобы хорошо видеть. Приборы ночного видения работают через процесс, включающий преобразование окружающего фотоны света в электроны, которые затем усиливают химические и электрические процессы, а затем преобразуются обратно в видимый свет. Инфракрасные источники света могут быть использованы для расширения и преобразования имеющегося окружающего мира путем использования приборов ночного видения, которые увеличивают видимость в темноте, без использования видимого источника света.

Использование инфракрасного света и приборов ночного видения не следует путать с тепловидением, которое создает изображения на основе различий в температуре поверхностей путем обнаружения инфракрасного излучения (тепла), которое исходит от объектов и их окружающей среды.

Термография

Инфракрасное излучение может быть использовано для удалённого определения температуры объектов. Это называется термографией, или в случае, если объекты очень горячие в ближневолновой инфракрасной области спектра или видимого света, то это называется пирометрией. Термография (тепловидение) в основном используется в военных и промышленных целях, но технология достигает общественного рынка в виде инфракрасных камер, которые используются на автомобилях в связи с массовым уменьшением издержек производства.

Термографические камеры способны обнаружить излучение в инфракрасном диапазоне электромагнитного спектра (примерно 900–14 000 нанометров или 0,9-14 мкм) и производить изображения такого же излучения. Так как инфракрасное излучение испускается всеми объектами в зависимости от их температуры, в соответствии с законом излучения чёрного тела, термография позволяет «видеть» окружающую среду с или без видимого освещения. Количество излучения, испускаемого объектом, увеличивается с возрастанием температуры, поэтому термография позволяет видеть изменения температуры (отсюда и название).

Гиперспектральное изображение

Гиперспектральное изображение, основа для химической обработки изображений, это "картинка", сдерживающая непрерывный спектр через широкий спектральный диапазон. Гиперспектральные изображения приобретают все большее значение в прикладной спектроскопии в частности в ближневолновой инфракрасной области спектра, коротковолновой инфракрасной области спектра, средневолновой инфракрасной области спектра и длинноволновой инфракрасной области спектра. Типичные области применения включают биологические, минералогические, и области обороны и промышленных измерений.

Гиперспектральные тепловые инфракрасные камеры могут быть применены по аналогии с тепловизором, с основным отличием, что каждый пиксель содержит полный спектр длинноволновой инфракрасной области спектра. Следовательно, химическая идентификация объекта может быть выполнена без необходимости использования внешнего источника света, такого как Солнце или Луна. Такие камеры обычно применяются для геологических измерений, наружного наблюдения и БПЛА целей.

Другие изображения

В инфракрасной фотографии, инфракрасные фильтры используются для захвата ближней инфракрасной области спектра. В цифровых камерах часто используются инфракрасные блокаторы. В дешёвых цифровых камерах и телефонах с камерами используются менее эффективные фильтры, и они могут "видеть" интенсивное инфракрасное излучение, как яркий пурпурно-белый цвет. Это особенно заметно при съемке объектов ближневолновой инфракрасной области спектра (например, возле лампы), где в результате инфракрасных помех может смыть изображение. Существует также метод, называемый изображение «Т-лучей», который визуализируется с использованием дальней инфракрасной области спектра или терагерцового излучения. Отсутствие ярких источников терагерцового излучения делает фотографии технически более сложными, чем большинство других инфракрасных методов визуализации. Последние изображения Т-лучей имели значительный интерес в связи с рядом новых разработок, таких как терагерцовая временная область спектроскопии.

Слежение

Инфракрасное слежение, также известное как инфракрасное самонаведение, относится к пассивной системе наведения ракеты, которая использует излучение от цели электромагнитного излучения к инфракрасной части спектра, чтобы отслеживать её. Ракеты, которые используют инфракрасное слежение, часто называют «тепловые искатели", так как частота инфракрасного излучения (ИК) чуть ниже видимого спектра света и излучается сильно горячими телами. Многие объекты, такие как люди, автомобильные двигатели, и самолеты генерируют и сохраняют тепло, и как таковые, особенно видны в инфракрасном диапазоне длин волн света по сравнению с объектами в фоновом режиме.

Обогреватели

Инфракрасное излучение может быть использовано в качестве преднамеренного источника тепла. Благодаря некоторым исследованиям было выяснено и доказано, что очень полезно использование инфракрасной сауны в лечении хронических проблем со здоровьем, таких как высокое кровяное давление, сердечная недостаточность и ревматоидный артрит. Например, он используется в инфракрасных саунах, для нагрева пассажиров, а также для удаления льда с крыла самолета (обледенения). Дальняя инфракрасная область спектра также набирает популярность в качестве безопасной тепловой терапии, метода естественного ухода за здоровьем и физиотерапии. Инфракрасное излучение может быть использовано в приготовлении и подогреве пищи, так как оно преимущественно нагревает непрозрачные, абсорбирующие объекты, а не воздух вокруг них.

Инфракрасные обогреватели также становятся все более популярными в промышленных производственных процессах, например для отверждения покрытий, формирования пластмасс, отжига, сварки пластмасс. В этих целях, инфракрасные обогреватели могут заменить конвекционные печи и связаться с отоплением.

Инфракрасные обогреватели излучают тепло, которое является продуктом невидимого света, и они состоят из трех частей: инфракрасных ламп, теплообменника и вентилятора, который выдувает воздух на теплообменник, чтобы рассеять тепло.

Эффективность достигается путем сопоставления длины волны инфракрасного обогревателя к поглотительным особенностям материала.

Коммуникации

Инфракрасная передача данных используется также для ближней связи среди компьютерных периферийных устройств и персональных цифровых помощников. Пульты дистанционного управления и ИК-порт устройства используют инфракрасные светоизлучающие диоды (СИД) для излучения инфракрасного излучения, которое фокусируется от пластиковых линз в узкий луч. Луч модулируется, т.е. включается и выключается, для кодирования данных. Получатель использует кремниевый фотодиод для преобразования инфракрасного излучения в электрический ток. Он реагирует только на быстро пульсирующий сигнал, создаваемый передатчиком, и отфильтровывает медленно изменяющееся инфракрасное излучение от окружающего света. Инфракрасные коммуникации полезны для использования в закрытых помещениях в районах высокой плотности населения. Инфракрасное излучение не проникает в стены и поэтому не мешает работать другим устройствам в соседних комнатах. Инфракрасные коммуникации - наиболее распространенный способ, чтобы командовать техникой на расстоянии, например, инфракрасное излучение используется в пультах дистанционного управления.

Свободное пространство оптической коммуникации с использованием инфракрасных лазеров может быть сравнительно недорогим способом установить связь в городской местности, которая работает со скоростью до 4 гигабит/сек, по сравнению со стоимостью захоронения волоконно-оптического кабеля.

Инфракрасные лазеры используются для предоставления света для волоконно-оптических систем связи. Инфракрасный свет с длиной волны около 1330 нм (как минимум дисперсии) или 1550 нм (лучшая передача) является лучшим выбором для стандартных кремниевых волокон.

Инфракрасная передача данных закодированных аудио-версии печатных знаков в настоящее время используется в качестве помощи для людей со слабым зрением и слепых людей через проект ДИКЗС (дистанционный инфракрасный звуковой сигнал).

Спектроскопия

Инфракрасная вибрационная спектроскопия (также близкая инфракрасная спектроскопия) - технология, которая может использоваться, чтобы идентифицировать молекулы анализом их учредительных облигаций. Каждая химическая облигация в молекуле вибрирует в частоте, которая является характерной для определённой облигации. Группа атомов в молекуле (например, CH2), может иметь многократные способы колебания, вызванные протяжением и изгибом движений группы в целом. Если колебание приводит к изменению в диполе молекулы, то её поглотит фотон, который имеет ту же самую частоту. Вибрационные частоты большинства молекул соответствуют частотам инфракрасного света. Как правило, эта технология используется, чтобы изучить органические составы, использующие легкую радиацию от 4000-400 см−1, среднее инфракрасное излучение. Спектр всех частот поглощения в образце регистрируется. Это может быть использовано для получения информации об образце состава по химическим группам, а также его частоте (например, влажный образец покажет широту поглощения OH около 3200 см -1).

Метеорология

Метеорологические спутники оснащены радиометрами сканирования, которые производят тепловые или инфракрасные изображения, которые затем могут помочь обученным аналитикам определить высоту облаков и их типы, для расчета температуры поверхности земли и температуры поверхности воды, и выявить особенности поверхности океана. Сканирование, как правило, происходит в диапазоне 10,3–12,5 мкм (ИК4 и ИК5 каналов).

Высокие, холодные ледяные облака, такие как перистые облака или кучево-дождевые облака проявляются ярко белыми цветами, низкие тёплые облака, такие как слоистые или слоисто-кучевые отображаются как серые облака с промежуточными тенями соответственно. Горячие поверхности земли будут отображаться как темно-серый или черный цвет. Одним из недостатков инфракрасных изображений является то, что низкие облака, такие как слоистые облака или туман могут быть схожи по температуре с окружающей поверхностью земли или поверхностью моря и не проявляться. Однако, используя разницу в яркости канала ИК4 (10,3-11,5 мкм) и ближнего инфракрасного канала (1,58–1,64 мкм), при низкой облачности можно выделить изображение тумана со спутника. Основным преимуществом является то, что инфракрасное изображение может быть произведено ночью, позволяя непрерывно изучать погодные изменения.

Эти инфракрасные изображения могут изобразить вихри океана или вихри и карты течений, такие как Гольфстрим, которые имеют важное значение для судоходства. Рыбаки и фермеры заинтересованы в получении земельных и водных температур для защиты своего урожая от мороза или увеличить свой ​​улов в море. Даже явления Эль-Ниньо могут быть замечены с помощью инфракрасного изображения. При использовании цветной цифровой техники, серые тепловые изображения могут быть преобразованы в цветные для облегчения идентификации нужной информации.

Климатология

В области климатологии, атмосферное инфракрасное излучение контролируется для выявления тенденций в обмене энергии между Землей и атмосферой. Эти тенденции предоставляют информацию о долгосрочных изменениях в климате Земли. Это один из основных параметров изучения в исследованиях глобального потепления вместе с солнечной радиацией.

Пиргеометр используется в этой области исследований для выполнения непрерывных измерений в открытом пространстве. Это широкополосный инфракрасный радиометр с чувствительностью к инфракрасному излучению примерно от 4,5 мкм и 50 мкм.

Астрономия

Астрономы наблюдают объекты в инфракрасной части спектра электромагнитного излучения с использованием оптических компонентов, в том числе зеркал, линз и цифровых детекторов твердого состояния. По этой причине он классифицируется как часть оптической астрономии. Для формирования изображения, компоненты инфракрасного телескопа должны быть тщательно защищены от источников тепла, и детекторы охлаждаются с помощью жидкого гелия.

Чувствительность наземных инфракрасных телескопов существенно ограничена водяным паром в атмосфере, который поглощает часть инфракрасного излучения, приходящего из космоса за пределами выбранного атмосферного окна. Это ограничение можно частично решить путем размещения телескопа в обсерватории на большой высоте, или путем использования телескопа в воздухе с воздушного шара или самолета. Космические телескопы не страдают от этого недостатка, и так космическое пространство считается идеальным местом для инфракрасной астрономии.

Инфракрасная часть спектра имеет ряд полезных преимуществ для астрономов. Холодные, темные молекулярные облака газа и пыли в нашей Галактике будут светиться, излучая тепло. Инфракрасное излучение также может быть использовано для обнаружения протозвёзд, прежде чем они начинают излучать видимый свет. Звезды излучают меньшую часть своей энергии в инфракрасном спектре, поэтому более прохладные объекты, такие как планеты, могут быть легко обнаружены. (В видимом спектре света, блики от звезды будут заглушать свет, отражённый от планеты).

Инфракрасный свет полезен также для наблюдения ядер активных галактик, которые часто скрыты в газе и пыли. Далёкие галактики с высоким красным смещением будут иметь пиковую часть, их спектр сдвинут в длинноволновую сторону, поэтому их легче наблюдать в инфракрасном диапазоне.

История искусства

Инфракрасный рефлектограмм, как называют искусствоведы, взят из картины, чтобы показать нижележащие слои, в частности контуры или наброски, нарисованные художником в качестве ориентира. Для этого часто используется сажа, которая проявляет верх рефлектограмм, при условии, что она также не была использована в основном слое всей живописи, в основе всей картины. Искусствоведы выясняют, отличаются ли видимые слои краски от чертежей или слоев между ними - такие изменения называют пентиментами, закрашенные самим художником детали, проступающие позднее на рентгенограмме или вследствие шелушения. Это очень полезная информация при принятии решения о том является ли живопись оригиналом художника или его копией, и была ли она изменена вследствие чрезмерного энтузиазма во время проведения реставрационных работ. Как правило, чем больше пентиментов, тем больше вероятность, что картина должна быть подлинной. Она также даёт полезную информацию в рабочей практике.

Среди многих других изменений в портрете Арнольфини 1434 года, его лицо было первоначально изображено выше примерно на высоте глаз, женщина была выше, и ее глаза выглядели по-другому. Каждая из его ног была расположена в одном положении, затем они были изображены в другую сторону, а затем в третью. Эти изменения видны на инфракрасной рефлектограмме.

Также историки использовали инфракрасные рефлектограммы для различных типов объектов, особенно очень старых письменных документов, таких как свитки Мёртвого моря, римские работы в Вилле папирусов, и тексты Шелкового Пути, найденные в пещерах Дуньхуан. Технический углерод используется в чернилах и может появляться очень хорошо.

Биологические системы

У гадюки имеется пара инфракрасных чувствительных ямок на голове. Существует неопределенность относительно точной тепловой чувствительности этой биологической инфракрасной системы обнаружения.

Другие организмы, которые имеют термочувствительные органы – питоны, некоторые удавы, летучие мыши, множество жуков, тёмно пигментированные бабочки и, возможно, кровососущие насекомые.

Хотя ближневолновая инфракрасная область спектра (780-1000 нм) уже давно считается невозможной из-за шума в зрительных пигментах, ощущение ближнего инфракрасного света сохранилось у карпа и в трех видах циклид. Рыбы используют ближневолновую инфракрасную область спектра, чтобы захватить добычу и для фототактической ориентации во время плавания. Ближневолновая инфракрасная область спектра для рыбы может быть полезна в условиях плохой освещенности в сумерках и в мутных поверхностях воды.

Фотомодуляция

Ближний инфракрасный свет, или фотомодуляция, используется для лечения химиотерапией индуцированных язв, а также заживления ран. Существует ряд работ, связанных с лечением вируса герпеса. Исследовательские проекты включают в себя работу над изучением центральной нервной системы и лечебным воздействием через регуляцию цитохром и оксидаз и другие возможные механизмы.

Опасность для здоровья

Сильное инфракрасное излучение в определенной отрасли и режиме высоких температур может быть опасно для глаз, в результате может привести к повреждению зрения или слепоте по отношению к пользователю. Поскольку излучение невидимо, необходимо надевать специальные инфракрасные очки в таких местах.

Земля как инфракрасный излучатель

Поверхность Земли и облака поглощают видимое и невидимое излучение от солнца и вновь возвращают большую часть энергии в виде инфракрасного излучения обратно в атмосферу. Некоторые вещества в атмосфере, главным образом, капли облаков и водяные пары, а также диоксид углерода, метан, окись азота, гексафторид серы и хлорфторуглерод поглощают инфракрасное излучение, и вновь возвращают его во всех направлениях, включая обратно на Землю. Таким образом, парниковый эффект сохраняет атмосферу и поверхность гораздо теплее, чем если бы инфракрасные амортизаторы отсутствовали в атмосфере.

История науки об инфракрасном излучении

Открытие инфракрасного излучения приписывается Уильяму Гершелю, астроному, в начале 19 века. Гершель опубликовал результаты своих исследований в 1800 году до Лондонского королевского общества. Гершель использовал призму, чтобы преломить свет от солнца и обнаружить инфракрасное излучение, вне красной части спектра, через увеличение температуры, зарегистрированной на термометре. Он был удивлён результатом и назвал их «тепловыми лучами». Термин «инфракрасное излучение» появились только в конце 19 века.

Другие важные даты включают:

  • 1737: Эмили дю Шатле предсказал, то, что сегодня известно как инфракрасное излучение в своей диссертации.
  • 1835: Маседонио Мельони делает первые термобатареи с инфракрасным детектором.
  • 1860: Густав Кирхгоф формулирует теорему абсолютно чёрного тела.
  • 1873: Уиллоуби Смит обнаружил фотопроводимость селена.
  • 1879: Опытным путем сформулирован закон Стефана-Больцмана, согласно которому энергия, излученная абсолютно чёрным телом пропорциональна.
  • 1880-е и 1890-е года: Лорд Рэлей и Вильгельм Вин оба решают часть уравнения абсолютно чёрного тела, но оба решения - приблизительные. Эту проблему называли «ультрафиолетовой катастрофой и инфракрасной катастрофой».
  • 1901: Макс Планк Макс Планк издал уравнение абсолютно чёрного тела и теорему. Он решил проблему квантования допустимых энергетических переходов.
  • 1905: Альберт Эйнштейн разрабатывает теорию фотоэлектрического эффекта, которая определяет фотоны. Также Уильям Коблентз в спектроскопии и радиометрии.
  • 1917: Теодор Кейз разрабатывает датчик таллия-сульфида; британцы разрабатывают первый прибор инфракрасного поиска и слежения в Первой мировой войне и обнаруживают самолеты в диапазоне 1,6 км.
  • 1935: Свинцовые соли - раннее ракетное руководство во Второй мировой войне.
  • 1938: Тью Та предсказал, что пироэлектрический эффект может использоваться, чтобы обнаружить инфракрасную радиацию.
  • 1952: Н. Уилкер обнаруживает антимониды, соединения сурьмы с металлами.
  • 1950: Поль Круз и техасские инструменты образуют инфракрасные изображения до 1955 года.
  • 1950-е и 1960-е годы: Спецификация и радиометрические подразделения, определенные Фредом Никодеменасом, Робертом Кларком Джоунсом.
  • 1958: У. Д. Лоусон (Королевское Радарное Учреждение в Мальверне) обнаруживает свойства обнаружения ИК-фотодиодом.
  • 1958: Фэлкон разработал ракеты с использованием инфракрасного излучения и появляется первый учебник по инфракрасным датчикам Поля Круза, и др.
  • 1961: Джей Купер изобрёл пироэлектрическое обнаружение.
  • 1962: Kruse и Родат продвигают фотодиоды; элементы сигналов и линейных массивов доступны.
  • 1964: У. Г. Эванс обнаруживает инфракрасные терморецепторы у жука.
  • 1965: Первый инфракрасный справочник, первые коммерческие тепловизоры; сформирована лаборатория ночного видения в армии Соединённых Штатов Америки (в настоящее время лаборатория управления ночного видения и электронными датчиками.
  • 1970: Уиллард Бойл и Джордж Э.Смит предлагают прибор с зарядовой связью для телефона с изображениями.
  • 1972: Создан общий программный модуль.
  • 1978: Инфракрасная астрономия изображений достигает совершеннолетия, запланировано создание обсерватории, массовое производство антимонидов и фотодиодов и других материалов.



© Авторы и рецензенты: редакционный коллектив оздоровительного портала "На здоровье!". Все права защищены.


Мне нравится0
Виталий
Хорошо бы было если бы описали как видеть инфракрасный луч. Например среда газа, Сложение лучей итак далее.
Спасибо.
Имя Цитировать Мне нравится0
 
Текст сообщения*
Защита от автоматических сообщений
Загрузить изображение
 

nazdor.ru
На здоровье!
Беременность | Лечение | Энциклопедия | Статьи | Врачи и клиники | Сообщество


О проектеКарта сайта β На здоровье! © 2008—2015
nazdor.ru, nazdor.com
Контакты Наш устав

Рекомендации и мнения, опубликованные на сайте, являются справочными или популярными и предоставляются широкому кругу читателей для обсуждения. Указанная информация не заменяет квалифицированную медицинскую помощь, основанную на истории болезни и результатах диагностики. Обязательно проконсультируйтесь с врачом.

Размещенные на сайте информационные материалы, включая статьи, могут содержать информацию, предназначенную для пользователей старше 18 лет согласно Федеральному закону №436-ФЗ от 29.12.2010 года "О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию".