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遠紅外線知識專題講座

發布時間:2020-03-16 23:56 信息來源:豪赫蒂夫技術部 瀏覽次數:
遠紅外的發現

1800年,英國天文學家威廉·赫歇爾在研究太陽光譜的熱效應過程中發現紅外線。

太陽光譜的熱效應過程中發現紅外線
 
什麽是紅外線(紅外輻射)
 
定義:根據在電磁波譜中的位置,“波長範圍介於可見光和微波之間的電磁波”,波長範圍為0.75~1000 μm 。
 
電磁波譜是什麽
 
8-14微米之間的遠紅外線是對人體最有效的波長,被譽為“生命光線”

電磁波譜
 
“電磁波譜”,就是將不同頻率的電磁波按頻率(或波長)的高低順序排列的圖表。

紅外輻射

從電磁波譜圖上看,它正好位於可見光的紅光之外,因而被稱為紅外線。
 
紅外線的基本特性
 
不可見性,人眼的視覺細胞隻敏感可見光,因而無法觀察到紅外輻射。若要觀察紅外輻射,必須依賴專業儀器設備進行測量;具有顯著的熱效應,人體和自然界的絕大多數物質對紅外輻射具有良好的吸收特性,能在接受輻射後加劇其分子運動,並立即轉化為熱能、溫度迅速升高,這就是紅外線的熱效應。
 
紅外線的產生
 
產生原理:主要是組成物體的原子或分子不停的運動,從較高能級狀態躍遷到較低能級狀態,釋放的能量以電磁波的形式向外輻射,從而產生紅外線。

以電磁波的形式向外輻射
 
紅外線的吸收
 
吸收原理

同理,物體原子或分子處於較低運動狀態能級時會吸收一定能量的電磁輻射。

吸收與輻射的電磁波長基本一致

物體吸收的紅外線波長和輻射的紅外線波長相等。

物體吸收的紅外線波長和輻射的紅外線波長相等

物質對紅外輻射的選擇性吸收
 
物質隻對能滿足其分子產生高、低兩個能級躍遷的紅外輻射產生吸收,頻率不滿足的紅外輻射則不被吸收而穿過,由於物質分子的吸收能級很多,各個能級的躍遷差異不等,因此實際的吸收不是單一的,而是複雜的,伴有多種能級躍遷的吸收過程

紅外輻射與生命體
 
紅外輻射與生命體
 
人體本身是一個紅外輻射源,可以吸收及輻射紅外線。  如果把人體作為黑體輻射,在體溫37℃時,輻射的峰值波長為9.35μm,故人體會吸收以9.35μm為中心波長的紅外線。生命體中起重要作用的蛋白質、核酸,糖類、脂類及水分子,都能和紅外線頻段的電磁波發生響應,產生吸收或輻射效應,如磷酸化蛋白的10.3μm吸收峰,核酸分子的9.76μm和8.06μm吸收峰,蛋白質分子的8.66~8.53μm吸收峰和水分子的6.07μm吸收峰等。

生活中的紅外線
 
生活中的紅外線
 
人們在日常生產和生活中,經常利用太陽光來曬幹新收割的穀物、潮濕衣服或其它物品,就是利用了太陽光中紅外線的熱效應。長期不見陽光的人,會變得憔悴不堪;植物不見陽光,枝不壯,葉不茂,其原因就是缺少陽光中的紅外線。因此,紅外線被譽為人類和生物的 “生命線”。

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