Lær mer om infrarød stråling. Om infrarød stråling

Infrarødt lys er visuelt utilgjengelig for menneskelig syn. I mellomtiden blir lange infrarøde bølger oppfattet av menneskekroppen som varme. Infrarødt lys har noen egenskaper til synlig lys. Stråling av denne formen egner seg til fokusering, reflekteres og polariseres. Teoretisk sett blir IR-lys mer tolket som infrarød stråling (IR). Space IR opptar spektralområdet til elektromagnetisk stråling 700 nm - 1 mm. IR-bølger er lengre enn synlig lys og kortere enn radiobølger. Følgelig er IR-frekvenser høyere enn mikrobølgefrekvenser og lavere enn frekvenser for synlig lys. IR-frekvensen er begrenset til området 300 GHz - 400 THz.

Infrarøde bølger ble oppdaget av den britiske astronomen William Herschel. Funnet ble registrert i 1800. Ved å bruke glassprismer i sine eksperimenter, utforsket forskeren på denne måten muligheten for å dele sollys i separate komponenter.

Da William Herschel måtte måle temperaturen på individuelle blomster, oppdaget han en faktor i temperaturøkningen når han passerte gjennom følgende serie etter hverandre:

fiolett,
blå,
greener,
eggeplomme,
oransje,
rød.

Bølge- og frekvensområde for IR-stråling

Basert på bølgelengden deler forskere betinget infrarød stråling i flere spektrale deler. Det er imidlertid ingen enkelt definisjon av grensene for hver enkelt del.

Skala for elektromagnetisk stråling: 1 - radiobølger; 2 - mikrobølgeovner; 3 - IR-bølger; 4 - synlig lys; 5 - ultrafiolett; 6 - røntgenstråler; 7 - gammastråler; B er bølgelengdeområdet; E - energi

Teoretisk er tre bølgeområder utpekt:

Nær
Gjennomsnitt
Lengre

Det nære infrarøde området er markert med bølgelengder nær slutten av det synlige lysspekteret. Det omtrentlige beregnede bølgesegmentet er her angitt med lengden: 750 - 1300 nm (0,75 - 1,3 mikron). Strålingsfrekvensen er omtrent 215-400 Hz. Kort IR-rekkevidde vil avgi et minimum av varme.

Mellom IR-området (mellomliggende), dekker bølgelengder på 1300-3000 nm (1,3 - 3 mikron). Frekvenser måles her i området 20-215 THz. Nivået av utstrålt varme er relativt lavt.

Det fjerne infrarøde området er nærmest mikrobølgeområdet. Justering: 3-1000 mikron. Frekvensområde 0,3-20 THz. Denne gruppen består av korte bølgelengder ved maksimalt frekvensintervall. Det er her den maksimale varmen avgis.

Anvendelse av infrarød stråling

IR-stråler har blitt brukt på ulike felt. Blant de mest kjente enhetene er termiske kameraer, nattsynsutstyr, etc. Kommunikasjons- og nettverksutstyr IR-lys brukes i både kablede og trådløse operasjoner.

Et eksempel på driften av en elektronisk enhet - en termisk kamera, hvis prinsipp er basert på bruk av infrarød stråling. Og dette er bare ett eksempel av mange andre.

Fjernkontroller er utstyrt med et IR-kommunikasjonssystem med kort rekkevidde, hvor signalet overføres gjennom IR-lysdioder. Eksempel: vanlige husholdningsapparater - TVer, klimaanlegg, spillere. Infrarødt lys overfører data over fiberoptiske kabelsystemer.

I tillegg brukes infrarød stråling aktivt av forskningsastronomi for å studere verdensrommet. Det er takket være infrarød stråling at det er mulig å oppdage romobjekter som er usynlige for det menneskelige øyet.

Lite kjente fakta om IR-lys

Menneskelige øyne kan virkelig ikke se infrarøde stråler. Men huden på menneskekroppen er i stand til å "se" dem, reagere på fotoner, og ikke bare på termisk stråling.

Overflaten av huden fungerer faktisk som et "øyeeplet". Går du ute på en solrik dag, lukker øynene og strekker håndflatene opp mot himmelen, kan du enkelt finne solens plassering.

Om vinteren, i et rom hvor lufttemperaturen er 21-22ºС, varmt kledd (genser, bukser). Om sommeren, i samme rom, ved samme temperatur, føler folk seg også komfortable, men i lettere klær (shorts, T-skjorte).

Det er lett å forklare dette fenomenet: til tross for den samme lufttemperaturen, avgir veggene og taket i rommet om sommeren flere fjern-IR-bølger båret av sollys (FIR - Far Infrared). Derfor menneskekroppen ved samme temperatur, om sommeren oppfattet mer varme.

IR-varme reproduseres av enhver levende organisme og livløse gjenstander. På skjermen til termokameraet merkes dette øyeblikket mer enn tydelig.

Par med mennesker som sover i samme seng er ufrivillig sendere og mottakere av FIR-bølger i forhold til hverandre. Hvis en person er alene i sengen, fungerer han som en sender av FIR-bølger, men mottar ikke lenger de samme bølgene i retur.

Når folk snakker med hverandre, sender og mottar de ufrivillig FIR-bølgevibrasjoner fra hverandre. Vennlige (kjærlighets)klemmer aktiverer også overføring av FIR-stråling mellom mennesker.

Hvordan oppfatter naturen infrarødt lys?

Mennesker er ikke i stand til å se infrarødt lys, men slanger av hoggormfamilien eller klapperslanger (som klapperslanger) har sensoriske "groper" som brukes til å avbilde infrarødt lys.

Denne egenskapen lar slanger oppdage varmblodige dyr i fullstendig mørke. Slanger med to sensoriske groper antas å ha en viss infrarød dybdeoppfatning.

Egenskaper til IR-slangen: 1, 2 - følsomme soner i det sensoriske hulrommet; 3 - membranhulrom; 4 - indre hulrom; 5 - MG fiber; 6 - ytre hulrom

Fisk bruker med hell nær infrarødt (NIR) lys for å fange byttedyr og navigere i vannområder. Denne følelsen av NIR hjelper fisken med å navigere nøyaktig under dårlige lysforhold, i mørket eller i grumsete vann.

Infrarød stråling spiller en viktig rolle i å forme jordens vær og klima, akkurat som sollys. Den totale massen av sollys som absorberes av jorden, i en lik mengde IR-stråling, må reise fra jorden tilbake til verdensrommet. Ellers er global oppvarming eller global avkjøling uunngåelig.

Det er en åpenbar grunn til at luften avkjøles raskt på en tørr natt. Det lave luftfuktighetsnivået og fraværet av skyer på himmelen åpner for en fri vei for infrarød stråling. Infrarøde stråler kommer raskere inn i verdensrommet og frakter dermed varmen raskere.

En betydelig del av det som kommer til jorden er infrarødt lys. Enhver naturlig organisme eller gjenstand har en temperatur, noe som betyr at den frigjør infrarød energi. Selv gjenstander som er a priori kalde (som isbiter) sender ut infrarødt lys.

Teknisk potensial for den infrarøde sonen

Det tekniske potensialet til IR-stråler er ubegrenset. Mange eksempler. Infrarød sporing (homing) brukes i passive missilkontrollsystemer. Elektromagnetisk stråling fra målet, mottatt i den infrarøde delen av spekteret, brukes i dette tilfellet.

Målsporingssystemer: 1, 4 - forbrenningskammer; 2, 6 - relativt lang flammeeksos; 5 - kald strøm som omgår det varme kammeret; 3, 7 - tildelt viktig IR-signatur

Værsatellitter utstyrt med skanningsradiometre produserer termiske bilder, som deretter lar analytiske metoder bestemme skyhøyder og typer, beregne land- og overflatevannstemperaturer og bestemme havoverflateegenskaper.

Infrarød stråling er den vanligste måten å fjernstyre ulike enheter på. Basert på FIR-teknologi utvikles og produseres mange produkter. Japanerne utmerket seg her. Her er bare noen få eksempler som er populære i Japan og rundt om i verden:

spesielle pads og varmeovner FIR;
FIR-tallerkener for å holde fisk og grønnsaker ferske i lang tid;
keramisk papir og keramikk FIR;
stoff FIR hansker, jakker, bilseter;
frisørens FIR-tørker, som reduserer skader på håret;

Infrarød reflektografi (kunstkonservering) brukes til å studere malerier, og hjelper til med å avsløre de underliggende lagene uten å ødelegge strukturen. Denne teknikken bidrar til å avsløre detaljene som er skjult under kunstnerens tegning.

På denne måten avgjøres det om det aktuelle maleriet er et originalt kunstverk eller bare en profesjonelt laget kopi. Endringene knyttet til restaureringsarbeidet på kunstverk er også bestemt.

IR-stråler: innvirkning på menneskers helse

De gunstige effektene av sollys på menneskers helse er vitenskapelig bevist. Imidlertid er overdreven eksponering for solstråling potensielt farlig. Sollys inneholder ultrafiolette stråler, hvis handling brenner huden på menneskekroppen.

Infrarøde badstuer til massebruk er utbredt i Japan og Kina. Og trenden mot utviklingen av denne metoden for helbredelse blir bare sterkere.

I mellomtiden gir langt infrarød alle helsemessige fordeler av naturlig sollys. Dette eliminerer fullstendig de farlige effektene av solstråling.

Ved å bruke IR-strålereproduksjonsteknologi, full temperaturkontroll (), oppnås ubegrenset sollys. Men dette er ikke alle kjente fakta om fordelene med infrarød stråling:

Langt infrarøde stråler styrker det kardiovaskulære systemet, stabiliserer hjertefrekvensen, øker hjertevolum, samtidig som det reduserer det diastoliske blodtrykket.
Stimulering av kardiovaskulær funksjon med langt infrarødt lys er en ideell måte å opprettholde et normalt kardiovaskulært system. Det er en opplevelse av amerikanske astronauter under en lang romflukt.
Langt infrarøde IR-stråler med temperaturer over 40°C svekkes og dreper til slutt kreftceller. Dette faktum bekreftes av American Cancer Association og National Cancer Institute.
Infrarøde badstuer brukes ofte i Japan og Korea (hypertermiterapi eller Waon-terapi) for behandling av hjerte- og karsykdommer, spesielt kronisk hjertesvikt og perifer arteriell sykdom.
Forskningsresultater publisert i tidsskriftet Neuropsychiatric Disease and Treatment viser infrarøde stråler som et «medisinsk gjennombrudd» i behandlingen av traumatisk hjerneskade.
Infrarød sauna anses å være syv ganger mer effektiv når det gjelder å fjerne tungmetaller, kolesterol, alkohol, nikotin, ammoniakk, svovelsyre og andre giftstoffer fra kroppen.
Til slutt kom FIR-terapi i Japan og Kina på topp blant de effektive måtene å behandle astma, bronkitt, forkjølelse, influensa, bihulebetennelse på. Det bemerkes at FIR-terapi fjerner betennelse, hevelse, slimete blokkeringer.

Infrarødt lys og en levetid på 200 år

Infrarøde (IR) stråler er elektromagnetiske bølger. Det menneskelige øyet er ikke i stand til å oppfatte denne strålingen, men en person oppfatter den som termisk energi og føler den med hele huden sin. Vi er hele tiden omgitt av kilder til infrarød stråling, som varierer i intensitet og bølgelengde.

Skal vi være redde for infrarøde stråler, skader eller gagner de en person og hva er effekten deres?

Hva er infrarød stråling, dens kilder

Som du vet, er spekteret av solstråling, oppfattet av det menneskelige øyet som en synlig farge, mellom fiolette bølger (den korteste - 0,38 mikron) og rød (den lengste - 0,76 mikron). I tillegg til disse bølgene er det elektromagnetiske bølger som ikke er tilgjengelige for det menneskelige øyet - ultrafiolett og infrarødt. "Ultra" betyr at de er under eller med andre ord mindre enn fiolett stråling. "Infra", henholdsvis - høyere eller mer rød stråling.

Det vil si at IR-stråling er elektromagnetiske bølger som ligger utenfor det røde fargeområdet, hvis lengde er større enn synlig rød stråling. Mens han studerte elektromagnetisk stråling, oppdaget den tyske astronomen William Herschel de usynlige bølgene som fikk temperaturen på termometeret til å stige og kalte dem infrarød varmestråling.

Den kraftigste naturlige kilden til termisk stråling er solen. Av alle strålene som sendes ut av solen, faller 58 % nøyaktig på andelen infrarød. Kunstige kilder er alle elektriske varmeovner som konverterer elektrisitet til varme, så vel som alle gjenstander hvis temperatur er over det absolutte nullmerket - 273 ° C.

Egenskaper til infrarød stråling

IR-stråling har samme natur og egenskaper som vanlig lys, bare en lengre bølgelengde. Lysbølger som er synlige for øyet, når objekter, reflekteres, brytes på en bestemt måte, og en person ser refleksjonen av objektet i et bredt spekter av farger. Og infrarøde stråler, som når et objekt, absorberes av det, frigjør energi og varmer dette objektet. Vi ser ikke infrarød stråling, men vi føler det som varme.

Med andre ord, hvis solen ikke sendte ut et bredt spekter av langbølgede infrarøde stråler, ville en person bare se sollys, men ikke føle varmen.

Det er vanskelig å forestille seg livet på jorden uten solvarme.

Noe av det absorberes av atmosfæren, og bølgene som når oss er delt inn i:

Kort - lengden ligger i området 0,74 mikron - 2,5 mikron, og utstråler gjenstandene deres oppvarmet til en temperatur på mer enn 800 ° C;

Medium - fra 2,5 mikron til 50 mikron, oppvarming t fra 300 til 600os;

Lang - det bredeste området fra 50 mikron til 2000 mikron (2 mm), t opp til 300 ° C.

Egenskapene til infrarød stråling, dens fordeler og skader på menneskekroppen, bestemmes av kilden til stråling - jo høyere temperatur på emitteren er, jo mer intense er bølgene og jo dypere deres penetreringsevne, graden av innvirkning på ethvert levende organismer. Studier utført på cellematerialet til planter og dyr har oppdaget en rekke nyttige egenskaper til infrarøde stråler, som har funnet bred anvendelse i medisin.

Fordelene med infrarød stråling for mennesker, bruk i medisin

Medisinske studier har vist at infrarøde stråler på lang rekkevidde ikke bare er trygge, men også svært nyttige for mennesker. De aktiverer blodstrømmen og forbedrer metabolske prosesser, hemmer utviklingen av bakterier og fremmer rask tilheling av sår etter kirurgiske inngrep. Bidra til utvikling av immunitet mot giftige kjemikalier og gammastråling, stimulere eliminering av giftstoffer, giftstoffer gjennom svette og urin og senke kolesterolet.

Spesielt effektive er strålene med en lengde på 9,6 mikron, som bidrar til regenerering (gjenoppretting) og helbredelse av organer og systemer i menneskekroppen.

I folkemedisin har man i uminnelige tider brukt behandling med oppvarmet leire, sand eller salt - dette er levende eksempler på de gunstige effektene av termiske infrarøde stråler på mennesker.

Moderne medisin for behandling av en rekke sykdommer har lært å bruke de gunstige egenskapene:

Ved hjelp av infrarød stråling er det mulig å behandle beinbrudd, patologiske endringer i leddene og lindre muskelsmerter;

IR-stråler har en positiv effekt i behandlingen av lammede pasienter;

Raskt helbrede sår (postoperative og andre), lindre smerte;

Ved å stimulere blodsirkulasjonen bidrar de til å normalisere blodtrykket;

Forbedre blodsirkulasjonen i hjernen og hukommelsen;

Fjern salter av tungmetaller fra kroppen;

De har en uttalt antimikrobiell, anti-inflammatorisk og antifungal effekt;

Styrke immunforsvaret.

Bronkial astma, lungebetennelse, osteokondrose, leddgikt, urolithiasis, liggesår, sår, isjias, frostskader, sykdommer i fordøyelsessystemet - dette er ikke en fullstendig liste over patologier for behandling som den positive effekten av infrarød stråling brukes.

Oppvarming av boliglokaler ved hjelp av infrarøde strålingsenheter bidrar til luftionisering, bekjemper allergier, ødelegger bakterier, muggsopp, forbedrer hudens tilstand på grunn av aktivering av blodsirkulasjonen. Når du kjøper en varmeovn, er det viktig å velge langbølgede enheter.

Andre applikasjoner

Egenskapen til objekter til å utstråle varmebølger har funnet anvendelse i forskjellige felt av menneskelig aktivitet. For eksempel, ved hjelp av spesielle termografiske kameraer som er i stand til å fange termisk stråling, kan alle objekter sees og gjenkjennes i absolutt mørke. Termografikameraer er mye brukt i militæret og industrien for å oppdage usynlige objekter.

I meteorologi og astrologi brukes IR-stråler til å bestemme avstander til objekter, skyer, vannoverflatetemperaturer osv. Infrarøde teleskoper lar deg studere romobjekter som er utilgjengelige for syn gjennom konvensjonelle instrumenter.

Vitenskapen står ikke stille, og antallet IR-enheter og deres applikasjoner vokser stadig.

Skade

En person, som enhver kropp, sender ut middels og lange infrarøde bølger, som ligger i området fra 2,5 mikron til 20-25 mikron, så det er bølgene av denne lengden som er helt trygge for mennesker. Korte bølger er i stand til å trenge dypt inn i menneskelig vev og forårsake oppvarming av indre organer.

Kortbølget infrarød stråling er ikke bare skadelig, men også svært farlig for mennesker, spesielt for synsorganene.

Solar termisk sjokk, provosert av korte bølger, oppstår når hjernen varmes opp med bare 1C. Dens symptomer er:

alvorlig svimmelhet;

Kvalme;

Økt hjertefrekvens;

Tap av bevissthet.

Metallurger og stålprodusenter, som konstant utsettes for termiske effekter av korte infrarøde stråler, er mer sannsynlig å lide av sykdommer i det kardiovaskulære systemet, har et svekket immunforsvar og er mer sannsynlig å lide av forkjølelse.

For å unngå de skadelige effektene av infrarød stråling, er det nødvendig å ta beskyttelsestiltak og begrense tiden som brukes under farlige stråler. Men fordelene med termisk solstråling for livet på planeten vår er ubestridelige!

Det er naturfenomener som er usynlige for det menneskelige øyet, selv om vi føler kraften i deres handling. De er i stand til å utøve ikke mindre innflytelse enn synlige prosesser. Vi kan ikke se infrarøde stråler, men vi kan føle varmen deres. Virkningen av infrarød stråling er gunstig for levende organismer på jorden og spiller en viktig rolle i utviklingen av liv. Alle levende ting er under påvirkning av infrarødt lys.

Det særegne ved infrarød stråling er at uten det oppstår forskjellige sykdommer i menneskekroppen, og aldring akselererer. Men i dette tilfellet er grensen mellom fordelene og skadene ved infrarød stråling for mennesker tynn. Derfor er det viktig å vite hvordan du ikke skal tråkke over det og hva du skal gjøre hvis infrarøde stråler har ført til negative konsekvenser.

Hva er infrarød stråling?

Den engelske forskeren W. Herschel studerte solen i 1800 og målte temperaturen på forskjellige deler av det synlige spekteret. Han fant ut at bak den mettede røde fargen er det høyeste varmepunktet. Så dukket begrepet infrarød stråling (IR-stråling) opp i vitenskapen.

Infrarøde stråler er usynlige for det blotte øye, men kjennes av huden som varme. De refererer til elektromagnetisk stråling som ligger mellom den røde enden av synlig lys og radiostråling fra mikrobølger. IR-stråling kalles også termisk stråling.

Det sendes ut av atomer, som har overflødig energi, og ioner. Hver kropp med en temperatur over null er en kilde til infrarød stråling. Solen er en velkjent naturlig kilde til infrarøde stråler.

Bølgelengden i IR-stråling avhenger av oppvarmingstemperaturen. Den høyeste temperaturen er for korte bølger med høy strålingsintensitet. Utvalget av infrarøde stråler er bredt. Den er delt inn i varianter:

korte bølger - temperaturer over 800 grader Celsius,
middels bølger - opptil 600 grader Celsius,
lange bølger - opptil 300 grader Celsius.

Effekten av infrarød stråling på menneskekroppen bestemmes av lengden på disse bølgene, samt eksponeringsperioden.

Fordelene med infrarøde stråler for mennesker

Langbølgede infrarøde stråler er gunstige for menneskers helse. Det brukes ofte i medisin, spesielt i fysioterapiprosedyrer, som kan forbedre blodsirkulasjonen, stoffskiftet og nevroreguleringen.

Den positive effekten av infrarød stråling på menneskekroppen er som følger:

forbedrer hukommelse og hjernefunksjon,
normaliserer blodtrykket,
hormonbalansen er normalisert,
salter, giftstoffer og tungmetaller fjernes,
stopper reproduksjonen av sopp og skadelige mikroorganismer,
vann-saltbalansen gjenopprettes,
smertelindring oppstår
en anti-inflammatorisk prosess finner sted
kreftceller undertrykkes
resultatene av radioaktiv stråling nøytraliseres,
økt insulin hos diabetespasienter,
dystrofi er kurert
psoriasis går over
immuniteten styrkes.

Oppvarming, som bruker infrarøde stråler, dreper skadelige bakterier og bidrar til å styrke immunforsvaret. Luftionisering beskytter mot allergiske manifestasjoner. Lange bølger av infrarød varme har en beroligende effekt på tretthet, irritabilitet, stress, fremmer sårheling og fører til bedring etter influensa.

Skade fra infrarød stråling

Til tross for de gunstige egenskapene til infrarøde stråler, har de også kontraindikasjoner. Korte bølger er spesielt farlige. Deres skade kan uttrykkes i rødhet i huden og brannskader, heteslag og dermatitt, utseende av kramper og brudd på vann-saltbalansen. Kortbølge for slimhinnen i øynene. Det tørker det ikke bare ut, men kan også forårsake alvorlige øyeplager.

Kortbølgeeffekten på menneskekroppen kommer til uttrykk i visse tegn:

svimmelhet,
kvalme,
mørkere i øynene
kardiopalmus,
nedsatt koordinasjon av bevegelser,
tap av bevissthet.

Slike symptomer oppstår hvis temperaturen i hjernen stiger med én grad Celsius. Med en økning på to grader Celsius vises meningitt og encefalitt.

Kontraindikasjoner for bruk av infrarøde stråler er:

blodsykdommer,
blør,
inflammatoriske prosesser,
akutte purulente manifestasjoner,
ondartede svulster.

Hvor finnes infrarød stråling?

Infrarød stråling brukes i ulike områder av menneskelig aktivitet. Disse inkluderer: termografi, astronomi, medisin, næringsmiddelindustri og andre.

IR-emittere kan være forskjellige enheter:

målsøkende hode i sikteapparatet,
nattsynsenheter,
fysioterapi utstyr,
varmesystemer,
varmeovner,
fjernkontroll enheter.

Enhver oppvarmet kropp er en kilde til infrarød stråling.

Når det gjelder varmeovner, bør du være oppmerksom på arten av strålingen til enheten, som vanligvis er angitt i det tekniske databladet. Hvis spiralen som avgir varme har varmeisolerende beskyttelse, betyr dette at virkningen av dens lange bølger vil ha en positiv effekt på kroppen. Hvis varmeelementet ikke er isolert, avgir enheten korte bølger som forårsaker helseproblemer.

Viktig! Hvis enheten sender ut kortbølget stråling, må du ikke oppholde deg i nærheten av den i lang tid og holde den på avstand fra deg.

Hjelpe et offer for heteslag

Eksponering for infrarød varme kan føre til heteslag. I dette tilfellet er det nødvendig å gi offeret følgende hjelpetiltak:

legg den på et kjølig sted
fri for trange klær,
påfør kaldt på nakken, hodet, hjerteområdet, ryggraden og inguinal perineum,
pakk en person inn i et laken dynket i kaldt vann,
slå på viften og rett den til den berørte luften,
drikker ofte kaldt
utføre kunstig åndedrett om nødvendig,
ringe en ambulanse.

Konklusjon

Når vi forstår naturen til infrarøde stråler, er vi klar over deres uunnværlighet for menneskekroppens liv og normale funksjon. Til tross for fordelene med infrarød stråling for mennesker, kan den også forårsake uopprettelig skade hvis den opererer i kortbølgeområdet. Vær derfor forsiktig når du blir påvirket av infrarødt lys. Vurder kontraindikasjonene som er tilgjengelige for ham. Og hvis heteslag skjedde med noen rundt deg, gi ham nødvendig hjelp.

INFRARØD STRÅLING (IR-stråling, IR-stråler), elektromagnetisk stråling med bølgelengder λ fra ca. 0,74 mikron til ca. 1-2 mm, det vil si stråling som okkuperer spektralområdet mellom den røde enden av synlig stråling og kortbølget (submillimeter) radiostråling. Infrarød stråling refererer til optisk stråling, men i motsetning til synlig stråling, blir den ikke oppfattet av det menneskelige øyet. I samspill med overflaten til kropper varmer den dem opp, så det kalles ofte termisk stråling. Konvensjonelt er området for infrarød stråling delt inn i nær (λ = 0,74-2,5 mikron), mellom (2,5-50 mikron) og fjern (50-2000 mikron). Infrarød stråling ble oppdaget av W. Herschel (1800) og uavhengig av W. Wollaston (1802).

Infrarøde spektre kan være linje (atomspektre), kontinuerlig (kondensert stoffspektra) eller stripete (molekylære spektre). Optiske egenskaper (transmisjon, refleksjon, brytning, etc.) av stoffer i infrarød stråling skiller seg som regel vesentlig fra de tilsvarende egenskapene i synlig eller ultrafiolett stråling. Mange stoffer som er gjennomsiktige for synlig lys er ugjennomsiktige for infrarød stråling med visse bølgelengder, og omvendt. Dermed er et lag med flere centimeter tykt vann ugjennomsiktig for infrarød stråling med λ > 1 µm, så vann brukes ofte som et varmeskjermende filter. Plater av Ge og Si, ugjennomsiktige for synlig stråling, er gjennomsiktige for infrarød stråling av visse bølgelengder, svart papir er gjennomsiktig i det fjerne infrarøde området (slike stoffer brukes som lysfiltre når de sender ut infrarød stråling).

Refleksjonsevnen til de fleste metaller i infrarød stråling er mye høyere enn i synlig stråling, og øker med økende bølgelengde (se Metalloptikk). Dermed når refleksjonen av Al, Au, Ag, Cu overflater av infrarød stråling med λ = 10 μm 98%. Flytende og faste ikke-metalliske stoffer har en selektiv (avhengig av bølgelengden) refleksjon av infrarød stråling, hvis posisjon avhenger av deres kjemiske sammensetning.

Når den passerer gjennom jordens atmosfære, blir infrarød stråling dempet på grunn av spredning og absorpsjon av luftatomer og molekyler. Nitrogen og oksygen absorberer ikke infrarød stråling og svekker den kun som følge av spredning, som er mye mindre for infrarød stråling enn for synlig lys. Molekyler H 2 O, O 2, O 3, etc., som er tilstede i atmosfæren, absorberer selektivt (selektivt) infrarød stråling, og den infrarøde strålingen fra vanndamp absorberes spesielt sterkt. H 2 O-absorpsjonsbånd observeres i hele IR-området av spekteret, og CO 2 -bånd - i dens midtre del. I atmosfærens overflatelag er det bare et lite antall "transparensvinduer" for infrarød stråling. Tilstedeværelsen i atmosfæren av partikler av røyk, støv, små vanndråper fører til en ekstra demping av infrarød stråling som et resultat av spredningen på disse partiklene. Ved små partikkelstørrelser spres infrarød stråling mindre enn synlig stråling, som brukes i infrarød fotografering.

Kilder til infrarød stråling. En kraftig naturlig kilde til infrarød stråling er solen, omtrent 50 % av strålingen ligger i det infrarøde området. Infrarød stråling står for 70 til 80 % av strålingsenergien til glødelamper; det sendes ut av en elektrisk lysbue og forskjellige gassutladningslamper, alle typer elektriske varmeovner. I vitenskapelig forskning er kildene til infrarød stråling wolfram-tapelamper, en Nernst-pinne, en globus, høytrykkskvikksølvlamper osv. Strålingen fra noen typer lasere ligger også i IR-området av spekteret (f.eks. bølgelengden til neodymglasslasere er 1,06 μm, helium-neonlasere - 1,15 og 3,39 mikron, CO 2 -lasere - 10,6 mikron).

Mottakere av infrarød stråling er basert på konvertering av strålingsenergi til andre typer energi tilgjengelig for måling. I termiske mottakere forårsaker den absorberte infrarøde strålingen en økning i temperaturen til det temperaturfølsomme elementet, som registreres. I fotoelektriske mottakere fører absorpsjonen av infrarød stråling til utseende eller endring i styrken til en elektrisk strøm eller spenning. Fotoelektriske mottakere (i motsetning til termiske) er selektive, det vil si at de bare er følsomme for stråling fra et bestemt område av spekteret. Fotoregistrering av infrarød stråling utføres ved hjelp av spesielle fotografiske emulsjoner, men de er følsomme for det bare for bølgelengder opp til 1,2 mikron.

Bruk av infrarød stråling. IR-stråling er mye brukt i vitenskapelig forskning og for å løse ulike praktiske problemer. Emisjons- og absorpsjonsspektrene til molekyler og faste stoffer ligger i IR-regionen, de studeres i infrarød spektroskopi, i strukturelle problemer, og brukes også i kvalitativ og kvantitativ spektralanalyse. I den fjerne IR-regionen ligger strålingen som oppstår under overganger mellom Zeeman-undernivåene til atomer, IR-spektrene til atomer gjør det mulig å studere strukturen til elektronskallene deres. Fotografier av det samme objektet tatt i det synlige og infrarøde området, på grunn av forskjellen i koeffisientene for refleksjon, overføring og spredning, kan variere betydelig; I IR-fotografering kan du se detaljer som ikke er synlige ved vanlig fotografering.

I industrien brukes infrarød stråling til tørking og oppvarming av materialer og produkter, i hverdagen - til romoppvarming. På grunnlag av fotokatoder som er følsomme for infrarød stråling, er det laget elektron-optiske omformere, der det infrarøde bildet av et objekt, usynlig for øyet, omdannes til et synlig. På grunnlag av slike omformere ble det bygget forskjellige nattsynsenheter (kikkerter, sikter, etc.), som gjør det mulig å oppdage objekter i fullstendig mørke, å observere og sikte, bestråle dem med infrarød stråling fra spesielle kilder. Ved hjelp av svært følsomme infrarøde strålingsmottakere utføres termisk retningsfunn av objekter av deres egen infrarøde stråling og systemer for målsøking av prosjektiler og missiler til målet opprettes. IR-lokalisatorer og IR-avstandsmålere lar deg oppdage i mørket objekter hvis temperatur er høyere enn omgivelsestemperaturen, og måle avstanden til dem. Den kraftige strålingen fra infrarøde lasere brukes i vitenskapelig forskning, så vel som til jord- og romkommunikasjon, til lasersondering av atmosfæren osv. Infrarød stråling brukes til å gjengi målerstandarden.

Lit .: Schreiber G. Infrarøde stråler i elektronikk. M., 2003; Tarasov VV, Yakushenkov Yu. G. Infrarøde systemer av "looking" type. M., 2004.

Oversettelse av Dmitry Viktorov

Forkortelse: IR-stråling
Definisjon: Usynlig stråling med bølgelengder fra ca. 750 nm til 1 mm.

Infrarød stråling- dette er stråling med en bølgelengde større enn 700 - 800 nm, den øvre grensen for det synlige bølgelengdeområdet. Denne grensen bestemmer ikke hvordan øyets følsomhet for synlig stråling i et gitt spektralområde avtar.

Selv om øyets følsomhet for synlig stråling, for eksempel ved 700 nm, allerede er svært svak, kan stråling fra enkelte laserdioder med bølgelengde over 750 nm fortsatt sees dersom denne strålingen er tilstrekkelig intens. Slik stråling kan være skadelig for øynene, selv om den ikke oppleves som veldig lyssterk. Den øvre grensen for det infrarøde området av spekteret når det gjelder bølgelengde er heller ikke klart definert, vanligvis rundt 1 µm.

For å "se" i infrarødt lys, brukes nattbriller.

For områder av det infrarøde spekteret brukes følgende klassifisering:

- nær infrarød (også kalt IR-A) er ~ fra 700 til 1400 nm. Lasere som sender ut i dette bølgelengdeområdet er spesielt farlige for øynene, da nær infrarød stråling overføres og fokuseres på den følsomme netthinnen på samme måte som synlig lys, samtidig som det ikke forårsaker en beskyttende blinkrefleks. Passende øyebeskyttelse er nødvendig.
- kortbølge infrarød (IR-B) strekker seg fra 1,4 til 3 µm. Dette området er relativt trygt for øynene, siden slik stråling vil bli absorbert av øyets substans før den kan nå netthinnen. Erbium-dopet fiberforsterkere for optisk fiberkommunikasjon opererer i dette området.
- mellombølge infrarødt område (IR-C) fra 3 til 8 µm. Atmosfæren opplever sterk absorpsjon i dette området. Det er mange absorpsjonslinjer, for eksempel for karbondioksid (CO2) og vanndamp (H2O). Mange gasser har sterke og karakteristiske mid-IR-absorpsjonslinjer, noe som gjør denne regionen til spekteret av interesse for svært sensitiv gassspektroskopi.
- langbølge IR varierer fra 8 til 15 µm, etter det fjerne infrarøde, som strekker seg opp til 1 mm, i litteraturen begynner det noen ganger så tidlig som 8 µm. Langbølget IR-området i spekteret brukes til termisk avbildning.

Det skal imidlertid bemerkes at definisjonene av disse begrepene varierer betydelig i litteraturen. De fleste glass er gjennomsiktige for nær-infrarød stråling, men de absorberer sterkt stråling med lange bølgelengder, mens fotoner av denne strålingen kan omdannes direkte til fononer. For silikaglass som brukes i silikafibre, oppstår sterk absorpsjon etter 2 µm.

Infrarød stråling kalles også termisk stråling, siden termisk stråling fra oppvarmede kropper for det meste er i det infrarøde området. Selv ved romtemperatur og under, sender kropper ut betydelige mengder mellom- og fjerninfrarød stråling, som kan brukes til termisk avbildning.
For eksempel kan infrarøde bilder av et hus som er oppvarmet om vinteren avdekke varmelekkasjer (f.eks. ved vinduer, taket, eller i dårlig isolerte vegger bak radiatorer) og dermed bidra til å gjøre effektive forbedringstiltak.

I henhold til materialene til Internett-portalen