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远红外线知识专题普及

发布时间:2019-08-08 14:32 信息来源:豪赫蒂夫技术部 浏览次数:
远红外的发现

1800年,英国天文学家威廉·赫歇尔在研究太阳光谱的热效应过程中发现红外线。

太阳光谱的热效应过程中发现红外线
 
什么是红外线(红外辐射)
 
定义:根据在电磁波谱中的位置,“波长范围介于可见光和微波之间的电磁波”,波长范围为0.75~1000 μm 。
 
电磁波谱是什么
 
8-14微米之间的远红外线是对人体最有效的波长,被誉为“生命光线”

电磁波谱
 
“电磁波谱”,就是将不同频率的电磁波按频率(或波长)的高低顺序排列的图表。

红外辐射

从电磁波谱图上看,它正好位于可见光的红光之外,因而被称为红外线。
 
红外线的基本特性
 
不可见性,人眼的视觉细胞只敏感可见光,因而无法观察到红外辐射。若要观察红外辐射,必须依赖专业仪器设备进行测量;具有显著的热效应,人体和自然界的绝大多数物质对红外辐射具有良好的吸收特性,能在接受辐射后加剧其分子运动,并立即转化为热能、温度迅速升高,这就是红外线的热效应。
 
红外线的产生
 
产生原理:主要是组成物体的原子或分子不停的运动,从较高能级状态跃迁到较低能级状态,释放的能量以电磁波的形式向外辐射,从而产生红外线。

以电磁波的形式向外辐射
 
红外线的吸收
 
吸收原理

同理,物体原子或分子处于较低运动状态能级时会吸收一定能量的电磁辐射。

吸收与辐射的电磁波长基本一致

物体吸收的红外线波长和辐射的红外线波长相等。

物体吸收的红外线波长和辐射的红外线波长相等

物质对红外辐射的选择性吸收
 
物质只对能满足其分子产生高、低两个能级跃迁的红外辐射产生吸收,频率不满足的红外辐射则不被吸收而穿过,由于物质分子的吸收能级很多,各个能级的跃迁差异不等,因此实际的吸收不是单一的,而是复杂的,伴有多种能级跃迁的吸收过程

红外辐射与生命体
 
红外辐射与生命体
 
人体本身是一个红外辐射源,可以吸收及辐射红外线。  如果把人体作为黑体辐射,在体温37℃时,辐射的峰值波长为9.35μm,故人体会吸收以9.35μm为中心波长的红外线。生命体中起重要作用的蛋白质、核酸,糖类、脂类及水分子,都能和红外线频段的电磁波发生响应,产生吸收或辐射效应,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,蛋白质分子的8.66~8.53μm吸收峰和水分子的6.07μm吸收峰等。

生活中的红外线
 
生活中的红外线
 
人们在日常生产和生活中,经常利用太阳光来晒干新收割的谷物、潮湿衣服或其它物品,就是利用了太阳光中红外线的热效应。长期不见阳光的人,会变得憔悴不堪;植物不见阳光,枝不壮,叶不茂,其原因就是缺少阳光中的红外线。因此,红外线被誉为人类和生物的 “生命线”。

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