Диапазон длины волны инфракрасного излучения составляет

Что такое инфракрасные волны: длина волны инфракрасного излучения, диапазон инфракрасных волн и частота. Изучите схемы инфракрасного спектра и источники.

Инфракрасный свет (ИК) – электромагнитные лучи, которые по показателю длин волн превышает видимый (0.74-1 мм).

Задача обучения

• Разобраться в трех диапазонах ИК-спектра и описать процессы поглощения и излучения молекулами.

Основные моменты

• ИК-свет вмещает большую часть теплового излучения, создаваемого телами примерно комнатной температуры. Излучается и поглощается, если во вращении и колебании молекул происходят изменения.
• ИК часть спектра можно разбить на три области по длине волн: дальний инфракрасный (300-30 ТГц), средний (30-120 ТГц) и ближний (120-400 ТГц).
• ИК также именуют тепловым излучением.
• Важно разобраться в концепции излучательной способности, чтобы понять ИК.
• ИК-лучи можно применить для дистанционного определения температуры объектов (термография).

Термины

• Термография – дистанционное вычисление перемен температуры тела.
• Тепловая радиация – электромагнитное излучение, создаваемое телом из-за температуры.
• Излучательная способность – умение поверхности излучать.

Инфракрасные волны

Инфракрасный (ИК) свет – электромагнитные лучи, которые по показателю длин волн превосходят видимый свет (0.74-1 мм). Диапазон инфракрасных волн сходится с диапазоном частот 300-400 ТГц и вмещает огромное количество теплового излучения. ИК-свет поглощается и излучается молекулами при изменении во вращении и колебаниях.

Перед вами главные категории электромагнитных волн. Разделительные линии в некоторых местах отличаются, а другие категории могут перекрываться. Микроволны занимают высокочастотный участок радиосекции электромагнитного спектра

Подкатегории ИК-волн

ИК-часть электромагнитного спектра занимает диапазон от 300 ГГц (1 мм) до 400 ТГц (750 нм). Можно выделить три вида инфракрасных волн:

• Дальний ИК-диапазон: 300 ГГц (1 мм) до 30 ТГц (10 мкм). Нижнюю часть можно именовать микроволнами. Эти лучи поглощаются из-за вращения в газофазных молекулах, молекулярных движениях в жидкостях и фотонов в твердых телах. Вода в земной атмосфере так сильно поглощается, что делает ее непрозрачной. Но есть определенные длины волн (окна), используемые для пропускания.
• Средний ИК-диапазон: 30 до 120 ТГц (от 10 до 2.5 мкм). Источниками выступают горячие объекты. Поглощается колебаниями молекул (разнообразные атомы вибрируют в позициях равновесия). Иногда этот диапазон именуют отпечатком пальца, потому что это специфическое явление.
• Ближайший ИК-диапазон: 120 до 400 TГц (2500-750 нм). Эти физические процессы напоминают те, что происходят в видимом свете. Наиболее высокие частоты можно найти определенной разновидностью фотографической пленки и датчиками для инфракрасной, фото- и видеосъемки.

Тепло и тепловое излучение

Инфракрасное излучение именуют также тепловым. ИК-свет от Солнца охватывает всего 49% земного нагрева, а все остальное – видимый свет (поглощается и повторно отбивается на более длинных волнах).

Тепло – энергия в переходной форме, которая течет из-за разницы в температурных показателях. Если тепло передается теплопроводностью или конвекцией, то излучение способно распространяться в вакууме.

Чтобы разобраться в ИК-лучах, следует внимательно рассмотреть концепцию излучательной способности.

Источники ИК-волн

Люди и большая часть планетарного окружения создают тепловые лучи на 10 мкм. Это граница, отделяющая среднюю и дальнюю ИК-области. Многие астрономические тела испускают улавливаемое количество ИК-лучей на нетепловых длинах волн.

ИК-лучи можно использовать, чтобы вычислять температурные показатели объектов на расстоянии. Этот процесс именуют термографией и активнее всего используют в военном и промышленном употреблении.

Термографическое изображение собаки и кошки

ИК-волны также используют в отоплении, связи, метеорологии, спектроскопии, астрономии, биологии и медицине, а также анализе произведений искусства.

Инфракрасные диоды и фотодиоды повсеместно применяются в пультах дистанционного управления, системах автоматики, охранных системах, некоторых мобильных телефонах (инфракрасный порт) и т. п. Инфракрасные лучи не отвлекают внимание человека в силу своей невидимости.

Интересно, что инфракрасное излучение бытового пульта дистанционного управления легко фиксируется с помощью цифрового фотоаппарата.

При покраске

Инфракрасные излучатели применяют в промышленности для сушки лакокрасочных поверхностей. Инфракрасный метод сушки имеет существенные преимущества перед традиционным, конвекционным методом. В первую очередь это, безусловно, экономический эффект. Скорость и затрачиваемая энергия при инфракрасной сушке меньше тех же показателей при традиционных методах.

Стерилизация пищевых продуктов

С помощью инфракрасного излучения стерилизируют пищевые продукты с целью дезинфекции.

Антикоррозийное средство

Инфракрасные лучи применяются с целью предотвращения коррозии поверхностей, покрываемых лаком.

Пищевая промышленность

Особенностью применения ИК-излучения в пищевой промышленности является возможность проникновения электромагнитной волны в такие капиллярно-пористые продукты, как зерно, крупа, мука и т. п. на глубину до 7 мм. Эта величина зависит от характера поверхности, структуры, свойств материала и частотной характеристики излучения. Электромагнитная волна определённого частотного диапазона оказывает не только термическое, но и биологическое воздействие на продукт, способствует ускорению биохимических превращений в биологических полимерах (крахмал, белок, липиды). Конвейерные сушильные транспортёры с успехом могут использоваться при закладке зерна в зернохранилища и в мукомольной промышленности.

Кроме того, инфракрасное излучение повсеместно применяют для обогрева помещений и уличных пространств. Инфракрасные обогреватели используются для организации дополнительного или основного отопления в помещениях (домах, квартирах, офисах и т. п.), а также для локального обогрева уличного пространства (уличные кафе, беседки, веранды).

Недостатком же является существенно большая неравномерность нагрева, что в ряде технологических процессов совершенно неприемлемо.

Проверка денег на подлинность

Инфракрасный излучатель применяется в приборах для проверки денег. Нанесенные на купюру как один из защитных элементов, специальные метамерные краски возможно увидеть исключительно в инфракрасном диапазоне. Инфракрасные детекторы валют являются самыми безошибочными приборами для проверки денег на подлинность [источник не указан 624 дня] . Нанесение на купюру инфракрасных меток, в отличие от ультрафиолетовых, фальшивомонетчикам обходится дорого и соответственно экономически невыгодно. Потому детекторы банкнот со встроенным ИК излучателем, на сегодняшний день, являются самой надежной защитой от подделок.

Опасность для здоровья

Сильное инфракрасное излучение в местах высокого нагрева может вызывать опасность для глаз. Наиболее опасно, когда излучение не сопровождается видимым светом. В таких местах необходимо надевать специальные защитные очки для глаз. [4]

См. также

Другие способы теплопередачи

Способы регистрации (записи) ИК-спектров.

Примечания

1. ↑ Длина электромагнитной волны в вакууме.
2. ↑ Инфракрасное излучение // Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия
3. ↑ 123 Спектр // Энциклопедия Кольера
4. ↑Monona RossolThe artist’s complete health and safety guide. — 2001. — С. 33. — 405 с. — ISBN 978-1-58115-204-3

Ссылки

• На Викискладе есть медиафайлы по теме Инфракрасное излучение
• Инфракрасное излучение — статья из Физической энциклопедии
• Инфракрасное излучение — статья из Большой советской энциклопедии

Для улучшения этой статьи по физике желательно ? :

• Проставив сноски, внести более точные указания на источники.
• Исправить статью согласно стилистическим правилам Википедии.
• Викифицировать статью.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое “Инфракрасное излучение” в других словарях:

инфракрасное излучение — Оптическое излучение, характеризующееся длинами волн, расположенными в диапазоне 7,6•10 7 10 3 м [ГОСТ 21934 83] инфракрасное излучение Оптическое излучение, характеризующееся длинами волн, расположенными в диапазоне от 0,76 мкм до 1 см.… … Справочник технического переводчика

ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ — (ИК излучение, ИК лучи), электромагнитное излучение, занимающее спектр. область между красным концом видимого излучения (с длиной волны l»0,74 мкм) и KB радиоизлучением (l=1 2 мм). ИК область спектра обычно условно разделяют на ближнюю (0,74 2,5… … Физическая энциклопедия

ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ — ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, излучение, занимающее в ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ СПЕКТРЕ диапазон между красной границей видимого спектра и микроволнами. Часто называют тепловым излучением. Впервые было открыто сэром Вильямом Гершелем в 1800 г. Диапазон длин… … Научно-технический энциклопедический словарь

ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ — не видимое глазом электромагнитное излучение в пределах длин волн ? от 1 2 мм до 0,74 мкм. Оптические свойства веществ в инфракрасном излучении значительно отличаются от их свойств в видимом излучении. Напр., слой воды в несколько см непрозрачен… … Большой Энциклопедический словарь

ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ — (ИК излучение), не видимое глазом электромагнитное излучение в пределах длин волн от 1 2 мм до 0,74 мкм. Составляет около 50% излучения Солнца, большую часть излучения электрической лампы. Инфракрасное излучение регистрируют болометрами,… … Современная энциклопедия

Инфракрасное излучение — (ИК излучение), не видимое глазом электромагнитное излучение в пределах длин волн от 1 2 мм до 0,74 мкм. Составляет около 50% излучения Солнца, большую часть излучения электрической лампы. Инфракрасное излучение регистрируют болометрами,… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

Инфракрасное излучение — летательного аппарата тепловое излучение двигателя и нагретых частей поверхности летательного аппарата. Инфракрасная область в оптическом спектре электромагнитных колебаний занимает диапазон от 0,78 мкм до 1 мм. Источниками инфракрасного… … Энциклопедия техники

Инфракрасное излучение — не видимое глазом электромагнитное излучение с длиной волны от 1 2 мм до 0,74 мкм; наблюдается гл. обр. при работе у горячих печей расплавленным металлом или стеклом, а также в технологических процессах с применением электрической дуги. Оказывает … Российская энциклопедия по охране труда

инфракрасное излучение — 3.51 инфракрасное излучение : Излучение, имеющее длину электромагнитных волн от 760 до 10,7 нм. Источник: ГОСТ Р 53321 2009: Аппараты теплоге … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Инфракрасное излучение — ИК излучение, инфракрасные лучи, электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным концом видимого света (с длиной волны λ = 0,74 мкм) и коротковолновым радиоизлучением (λ Инфракрасное излучение 1 2 мм).… … Большая советская энциклопедия

Открыто инфракрасное излучение было в 1800 г. английским ученым У. Гершелем. Сейчас весь диапазон инфракрасного излучения подразделяют на три составляющих:

коротковолновая область: l=0,74 – 2,5 мкм;
средневолновая область: l=2,5 – 50 мкм;
длинноволновая область: l=50-2000 мкм.
Последнее время длинноволновую окраину этого диапазона выделяют в отдельный, независимый диапазон электромагнитных волн — терагерцовое (субмиллиметровое) излучение.

Инфракрасное излучение также называют «тепловым» излучением, так как все тела, твердые и жидкие, нагретые до определенной температуры излучают энергию в инфракрасном спектре. При этом длины волн, излучаемые телом, зависят от температуры нагревания: чем выше температура, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения. Спектр излучения абсолютно чёрного тела при относительно невысоких (до нескольких тысяч Кельвинов) температурах лежит именно в этом диапазоне.

“>