В этой статье объясняется, что такое инфракрасное излучение и для чего используется этот тип электромагнитного излучения.
Что такое инфракрасное излучение?
Инфракрасное излучение , также называемое ИК-излучением , представляет собой тип электромагнитного излучения, невидимого для человеческого глаза, поскольку для него характерна длина волны от 0,7 до 1000 мкм.
Инфракрасное излучение излучает любое тело, температура которого выше абсолютного нуля (0 К). Следовательно, любое тело или предмет повседневного обихода излучает инфракрасное излучение. Точнее, инфракрасное излучение возникает в результате колебаний электронов, атомов и молекул.
Инфракрасное излучение распространяет энергию и импульс, а также нагревает тела на своем пути. Поэтому инфракрасное излучение является одной из причин, почему в закрытом помещении, где много людей, теплее.
Инфракрасное излучение было открыто физиком Уильямом Гершелем в 19 веке.
Длина волны инфракрасного излучения
Длина волны инфракрасного излучения составляет от 0,7 до 1000 мкм. Следовательно, диапазон его электромагнитного спектра находится между видимым светом и микроволнами.
Ниже вы можете увидеть таблицу, в которой сравниваются различные диапазоны электромагнитного спектра.
| имя | Длина волны | Частота |
|---|---|---|
| Гамма излучение | <0,01 нм | > 30 Гц |
| Рентгеновские лучи | 0,01–10 нм | 30 Гц – 30 ФН |
| Ультрафиолетовый | 10–400 нм | 30ФЗ – 790ТГЦ |
| видимый свет | 400–700 нм | 790ТГЦ – 430ТГЦ |
| инфракрасный | 700 нм – 1 мм | 430 ТГц – 300 ГГц |
| Микроволновая печь | 1 мм – 1 м | 300 ГГц – 300 МГц |
| Радио | 1м – 10000км | 300 МГц – 30 Гц |
Аналогично, внутри инфракрасного излучения различают три типа инфракрасного излучения в зависимости от значения длины волны:
- Ближний инфракрасный диапазон : длина волны от 0,7 до 1,5 мкм.
- Средний инфракрасный : длина волны от 1,5 мкм до 5,60 мкм.
- Дальний инфракрасный диапазон : длина волны от 5,6 мкм до 1000 мкм.
Естественное инфракрасное излучение
Как мы видели, все тела, обладающие температурой, излучают инфракрасное излучение в окружающую среду. Но тело также способно поглощать инфракрасное излучение. Итак, когда тело поглощает инфракрасное излучение, оно нагревается. Итак, когда тело излучает инфракрасное излучение и эти электромагнитные волны поглощаются другим телом, то первое тело нагревает второе тело.
Например, более половины энергии, излучаемой Солнцем, представляет собой инфракрасное излучение. В частности, Солнце излучает видимый свет, ультрафиолетовый свет и инфракрасное излучение, последнее из которых является наиболее излучаемым.
Следует отметить, что инфракрасные камеры используют, помимо других видов излучения, инфракрасное излучение, испускаемое телами, для расчета их температуры.
Применение инфракрасного излучения
В этом последнем разделе мы увидим, каковы применения инфракрасного излучения. Логично, что представлены не все виды применения инфракрасного излучения, поскольку оно имеет множество применений, но представлены основные из них.
В технике инфракрасные камеры используются для анализа различных температур в помещении или во всем здании. Это дает возможность обнаружить утечки, потери энергии, перегрев машин и т.д. Кроме того, инфракрасные камеры имеют то преимущество, что позволяют определять температуру объекта без физического контакта.
В промышленном секторе инфракрасное излучение имеет множество применений. Подобно высыханию некоторых красок, ламинирование стекла или некоторые производственные процессы выигрывают от этого типа излучения.
В повседневной жизни очень распространены предметы, использующие инфракрасное излучение. Например, инфракрасный лазер использует этот тип электромагнитной волны. Аналогичным образом, пульты дистанционного управления часто используют инфракрасный порт для передачи сигналов на телевизор.
Концепция инфракрасного излучения также используется в военных или охранных задачах. Оборудование ночного видения использует инфракрасное излучение для улучшения видимости в ситуациях, когда человеческий глаз не может уловить видимый свет.
Наконец, еще одним применением инфракрасного излучения является физиотерапия, поскольку некоторые реабилитационные процессы включают этот тип волн для ускорения выздоровления.