sinaran inframerah

Fizikal

2022

Kami menerangkan apa itu sinar inframerah, jenis, sejarah dan cirinya. Di samping itu, kegunaan dan aplikasi utamanya.

Semua jirim pada suhu lebih besar daripada sifar mutlak memancarkan sinaran inframerah.

Apakah sinar inframerah?

Sinaran inframerah, lebih dikenali sebagai sinar inframerah, adalah satu bentuk sinaran yang merupakan sebahagian daripada spektrum elektromagnetik, tetapi ia mempunyai panjang gelombang yang lebih pendek daripada ringan kelihatan (walaupun lebih besar daripada gelombang mikro). Ini adalah gelombang elektromagnet yang panjangnya ombak mereka adalah antara 0.7 dan 1000 mikron.

Oleh kerana ia bukan sebahagian daripada spektrum yang boleh dilihat, mata kita tidak dapat melihat sinaran inframerah, walaupun kita dapat mengesannya sebagai sensasi haba pada kulit, contohnya, apabila kita terdedah kepada sinaran matahari.

Juga, apa-apa jenis perkara mempersembahkan a suhu di atas 0 darjah Kelvin (iaitu, -273.15 darjah Celsius, yang dipanggil "sifar mutlak") memancarkan tahap sinaran tertentu jenis ini. sebenarnya, makhluk hidup kita mengeluarkan sejumlah besar sinaran inframerah disebabkan oleh haba badan kita.

Sebaliknya, bergantung pada lokasinya dalam julat panjang gelombang, sinar inframerah boleh terdiri daripada tiga jenis:

  • Berhampiran inframerah. Ia adalah antara 0.78 dan 2.5 mikrometer (ia adalah julat yang paling hampir dengan spektrum yang boleh dilihat).
  • Inframerah pertengahan. Mereka adalah antara 2.5 dan 50 mikron.
  • Inframerah jauh. Mereka adalah antara 50 dan 1000 mikron.

Sinar inframerah mempunyai kehadiran penting dalam alam semula jadi. Di samping itu, mereka mempunyai pelbagai aplikasi dalam industri.

Ciri-ciri sinar inframerah

Ciri-ciri sinaran inframerah adalah seperti berikut:

  • Ia adalah satu bentuk sinaran elektromagnet yang berada di luar spektrum yang boleh dilihat (kita tidak boleh melihatnya dengan mata kasar).
  • Panjang gelombangnya berbeza antara 0.7 dan 1000 mikrometer dan nilai frekuensinya adalah antara 3 x 1011 dan 3.84 x 1014
  • Ia dipancarkan oleh semua badan yang suhunya melebihi sifar mutlak, khususnya, oleh makhluk hidup, dan dianggap sebagai satu bentuk haba permukaan.

Sejarah sinar inframerah

Kewujudan sinaran inframerah ditemui pada awal abad ke-19, oleh ahli muzik dan astronomi British-Jerman William Herschel (1738-1822), juga penemu planet Uranus.

Herschel menggunakan a termometer merkuri untuk mengukur suhu cahaya dalam spektrum yang boleh dilihat, yang dipancarkan melalui prisma optik. Oleh itu, dia mendapati bahawa nilai lebih tinggi ke arah bahagian merah spektrum dan, walaupun ia meninggalkannya (iaitu, apabila ia melampaui merah yang kelihatan), haba yang didaftarkan terus meningkat. Ini menyebabkan dia membuat kesimpulan bahawa dia berada di hadapan bentuk cahaya yang tidak kelihatan, yang dipanggil "sinar haba."

Eksperimen ini telah direplikasi dalam bolometer pertama (peranti untuk mengukur sinaran elektromagnet) yang dengannya spektrum inframerah mula dikaji, mengukur nilai suhu cahaya.

Kegunaan sinar inframerah

Kawalan suhu bukan sentuhan menggunakan sinar inframerah.

Sinaran inframerah mempunyai banyak aplikasi manusia hari ini:

  • Peralatan penglihatan malam. Melalui pengesan cahaya inframerah, peranti optik dihasilkan yang menterjemahkannya ke dalam spektrum yang boleh dilihat, dan membolehkan kita "melihat" dalam gelap, dipandu oleh haba yang dipancarkan oleh objek. Alat ini digunakan secara meluas dalam industri perang.
  • Alat kawalan jauh. Penggunaan pemancar inframerah dalam alat kawalan jauh dan peranti jauh lain adalah perkara biasa, yang sebaliknya perlu menggunakan gelombang radio dan menjana "bunyi ambien" untuk bentuk penghantaran gelombang radio yang lebih penting. data, Sebagai Wifi.
  • Penghantaran digital inframerah. Jenis ini teknologi penghantaran data (antara komputer atau antara komputer dan komputer mereka persisian berdekatan) menggunakan isyarat inframerah untuk menghantar data dalam jarak yang dekat.
  • Kajian spektroskopi dalam astronomi. Dengan mengukur sinaran inframerah dalam atmosfera bintang yang sejuk, ahli astronomi dapat mengkaji unsur kimia terdapat pada mereka. Sinar ini juga digunakan untuk mengkaji awan molekul di angkasa.
  • Pengawasan dan keselamatan. Mengukur tahap suhu dalam persekitaran tertutup membolehkan bentuk pengawasan dan keselamatan baharu, seperti yang digunakan di lapangan terbang semasa tempoh wabak, untuk mengesan paras suhu yang tidak normal dalam jisim orang di pergerakan.
!-- GDPR -->