Инфрачервено излъчване
от Уикипедия, свободната енциклопедия
Инфрачервеното излъчване или инфрачервената светлина е електромагнитно излъчване с дължина на вълната от 770 nm до 1 mm, тоест, по-голяма от тази на видимата светлина, но по-малка от тази на микровълновото излъчване.
Съдържание |
[редактиране] Откриване
През 1800 г. английският физик и астроном Уилям Хершел изследвал с чувствителен термометър топлинното действие на отделните части от спектъра на бялата светлина и установил, че термометърът показва най-висока температура в областта след червената светлина. Това показва, че в тази невидима за човешкото око област има лъчи. Те са наречени инфрачервени (подчервени) лъчи.
[редактиране] Свойства
Инфрачервената светлина е невидима за човешкото око. Инфрачервените лъчи са подчинени напълно на законите на оптиката и спадат към т.нар. оптически спектър. Те се отразяват и пречупват подобно на видимата светлина, но показват някои особености, свързани с по голямата дължина на вълната. Отразяват се много добре от среброто, медта, златото и алуминия, средно от желязото и много слабо от водата и въглеводорода. Често инфрачервените лъчи носят наименованието топлинни лъчи, поради силно изразения топлинен ефект. Фотоните на инфрачервените лъчи са с по-ниска енергия от тези на видимата светлина. Лъчите на видимия спектър и инфрачервените лъчи от слънчев произход не предизвикват вредни ефекти върху живите организми. Инфрачервените лъчи в голямо количество предизвикват сериози увреждания.
[редактиране] Получаване
Всички тела, чиято температура е по висока от абсолютната нула, излъчват електромагнитни вълни, в това число и инфрачервени лъчи. От природните източници в близост до нас, най мощен е Слънцето. Около половината от слънчевата енергия се излъчва в инфрачервената област на спектъра, 40% във видимата област (от 0,4 до 0,7 μm) и 10% в UV и рентгеновата област на спектъра.
От изкуствените източници на инфрачервени лъчи се използват предимно температурните излъчватели на лъчиста енергия - електричните лампи с нажежаваща се волфрамова жичка, обикновената електрическа дъга и електрическата дъга с висок интензитет.
Електрическите лампи с нажежаваща се жичка се използват широко като светлинни източници и могат да служат като източници на лъчение от най-близката инфрачервена област на спектъра. За източник на лъчиста енергия в тях се използва волфрамов проводник, нажежен до температура 2400-3000 K и поставен в стъклен балон с изтеглен въздух. Основен недостатък на лампите с нажежаваща се жичка като източници на инфрачервено лъчение е, че стъкленият балон на лампата не пропуска дълговълновото инфрачервено лъчение.
[редактиране] Употреба
Димът е по-прозрачен спрямо инфрачервените лъчи, отколкото спрямо видимата светлина. Затова пожарникарите използват уреди за получаване на образи чрез инфрачервена светлина когато работят в много задимени места.
Инфрачервените лъчи се използват и за пренасяне на данни между близки компютърни устройства и преносими апарати като мобилни телефони, органайзъри и др. Подобни устройства, както и дистанционните управления на телевизори, музикални уредби, климатици използват диоди, излъчващи инфрачервена светлина, която се превръща в насочен лъч от специална леща. Този лъч се включва и изключва, за да закодира информацията. Приемникът използва силициев фотодиод, който превръща инфрачервените вълни в електрически сигнали. Той отговаря само на бързо трептящия сигнал, създаден от предавателя, и филтрира бавнопроменящото се инфрачервено излъчване.
В инфрачервената фотография се използват инфрачервени филтри, за да се улови само инфрачервения спектър. Много цифрови фотоапарати използват инфрачервени блокатори. Блокаторът е устройство, обратно на филтъра. Вместо да спира всичко и да пропуска само избраното нещо, блокаторът спира единствено определеното. Така инфрачервеният блокатор пропуска всякаква светлина освен тази в инфрачервения спектър.
В астрономията, поради наличието на прахови облаци и мъглявини, прякото оптично наблюдение на някои звезди, галактики и други космически обекти не е възможно, докато инфрачервената светлина е с по-голяма дължина на вълната, и преминава по-лесно през тези прегради. Фотоните на инфрачервените лъчи са с по-ниска енергия от тези на видимата светлина. Космическите обекти, които не са достатъчно горещи, за да светят, излъчват в инфрачервения диапазон на вълните и могат да се наблюдават само с инструменти, улавящи инфрачервеното излъчване.
Лъчите на видимия спектър и инфрачервените лъчи от слънчев произход не предизвикват вредни ефекти върху живите организми.
