คุณสมบัติพื้นฐานของรังสีอินฟราเรด แหล่งที่มาของรังสีอินฟราเรด: ชนิด การใช้งาน

รังสีแกมมา ไอออนไนซ์ เล่าสู่กันฟัง ดริฟท์แม่เหล็ก สองโฟตอน โดยธรรมชาติ บังคับ

รังสีอินฟราเรด- การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งครอบครองพื้นที่สเปกตรัมระหว่างปลายสีแดงของแสงที่มองเห็น (ความยาวคลื่น แล = 0.74 ไมโครเมตร) และการแผ่รังสีไมโครเวฟ (แล ~ 1-2 มม.)

สมบัติทางแสงของสารในรังสีอินฟราเรดแตกต่างอย่างมากจากสมบัติของสารในรังสีที่มองเห็นได้ ตัวอย่างเช่น ชั้นน้ำสูงหลายเซนติเมตรจะทึบแสงจนถึงรังสีอินฟราเรด โดยที่ แล = 1 ไมโครเมตร รังสีอินฟราเรดประกอบด้วยรังสีส่วนใหญ่จากหลอดไส้ หลอดปล่อยก๊าซ และประมาณ 50% ของรังสีจากดวงอาทิตย์ เลเซอร์บางชนิดปล่อยรังสีอินฟราเรด ในการลงทะเบียน พวกเขาใช้ตัวรับความร้อนและโฟโตอิเล็กทริค รวมถึงวัสดุการถ่ายภาพพิเศษ

ขณะนี้ช่วงรังสีอินฟราเรดทั้งหมดแบ่งออกเป็นสามองค์ประกอบ:

  • บริเวณคลื่นสั้น: แล = 0.74-2.5 µm;
  • บริเวณคลื่นกลาง: แล = 2.5-50 µm;
  • บริเวณคลื่นยาว: แล = 50-2000 µm;

เมื่อเร็ว ๆ นี้ขอบคลื่นยาวของช่วงนี้ได้ถูกแยกออกเป็นช่วงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แยกจากกันและเป็นอิสระ - รังสีเทระเฮิรตซ์(รังสีต่ำกว่ามิลลิเมตร)

รังสีอินฟราเรดเรียกอีกอย่างว่ารังสี "ความร้อน" เนื่องจากรังสีอินฟราเรดจากวัตถุที่ให้ความร้อนจะถูกรับรู้โดยผิวหนังของมนุษย์ว่าเป็นความรู้สึกของความร้อน ในกรณีนี้ ความยาวคลื่นที่ร่างกายปล่อยออกมาจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิความร้อน ยิ่งอุณหภูมิสูง ความยาวคลื่นก็จะสั้นลงและความเข้มของรังสีก็จะสูงขึ้นตามไปด้วย สเปกตรัมการแผ่รังสีของวัตถุสีดำสนิทที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ (สูงถึงหลายพันเคลวิน) ส่วนใหญ่จะอยู่ในช่วงนี้ รังสีอินฟราเรดถูกปล่อยออกมาจากอะตอมหรือไอออนที่ถูกกระตุ้น

ประวัติการค้นพบและลักษณะทั่วไป

รังสีอินฟราเรดถูกค้นพบในปี 1800 โดยนักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษ ดับเบิลยู. เฮอร์เชล ขณะศึกษาดวงอาทิตย์ เฮอร์เชลกำลังมองหาวิธีลดความร้อนของอุปกรณ์ที่ใช้สังเกตการณ์ เฮอร์เชลค้นพบว่า "ความร้อนสูงสุด" อยู่หลังสีแดงอิ่มตัวและอาจเป็นไปได้ว่า "เกินกว่าการหักเหที่มองเห็นได้" โดยใช้เทอร์โมมิเตอร์เพื่อกำหนดผลกระทบของส่วนต่างๆ ของสเปกตรัมที่มองเห็นได้ การศึกษาครั้งนี้ถือเป็นจุดเริ่มต้นของการศึกษารังสีอินฟราเรด

ก่อนหน้านี้แหล่งกำเนิดรังสีอินฟราเรดในห้องปฏิบัติการเป็นเพียงวัตถุร้อนหรือการปล่อยกระแสไฟฟ้าในก๊าซ ในปัจจุบัน แหล่งกำเนิดรังสีอินฟราเรดสมัยใหม่ที่มีความถี่ที่ปรับได้หรือคงที่ได้ถูกสร้างขึ้นโดยใช้เลเซอร์ก๊าซโซลิดสเตตและโมเลกุล ในการบันทึกรังสีในบริเวณใกล้อินฟราเรด (สูงถึง ~1.3 μm) จะใช้แผ่นถ่ายภาพพิเศษ เครื่องตรวจจับโฟโตอิเล็กทริคและโฟโตรีซิสเตอร์มีช่วงความไวที่กว้างกว่า (สูงสุดประมาณ 25 ไมครอน) การแผ่รังสีในบริเวณอินฟราเรดไกลจะถูกบันทึกโดยโบโลมิเตอร์ ซึ่งเป็นเครื่องตรวจจับที่มีความไวต่อความร้อนจากรังสีอินฟราเรด

อุปกรณ์ IR ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีทางทหาร (เช่น สำหรับการนำทางขีปนาวุธ) และเทคโนโลยีพลเรือน (เช่น ในระบบสื่อสารใยแก้วนำแสง) สเปกโตรมิเตอร์อินฟราเรดใช้เลนส์และปริซึมหรือตะแกรงการเลี้ยวเบนและกระจกเป็นองค์ประกอบทางแสง เพื่อลดการดูดกลืนรังสีในอากาศ สเปกโตรมิเตอร์สำหรับบริเวณอินฟราเรดไกลจึงถูกผลิตขึ้นในรูปแบบสุญญากาศ

เนื่องจากสเปกตรัมอินฟราเรดสัมพันธ์กับการเคลื่อนที่แบบหมุนและการสั่นในโมเลกุล เช่นเดียวกับการเปลี่ยนผ่านทางอิเล็กทรอนิกส์ในอะตอมและโมเลกุล IR สเปกโทรสโกปีจึงช่วยให้ได้รับข้อมูลที่สำคัญเกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอมและโมเลกุล ตลอดจนโครงสร้างแถบความถี่ของคริสตัล

แอปพลิเคชัน

ยา

รังสีอินฟราเรดใช้ในการกายภาพบำบัด

รีโมท

ไดโอดอินฟราเรดและโฟโตไดโอดใช้กันอย่างแพร่หลายในรีโมทคอนโทรล ระบบอัตโนมัติ ระบบรักษาความปลอดภัย โทรศัพท์มือถือบางรุ่น (พอร์ตอินฟราเรด) ฯลฯ รังสีอินฟราเรดไม่หันเหความสนใจของมนุษย์เนื่องจากการมองไม่เห็น

สิ่งที่น่าสนใจคือรังสีอินฟราเรดจากรีโมทคอนโทรลในครัวเรือนสามารถบันทึกได้อย่างง่ายดายโดยใช้กล้องดิจิตอล

เมื่อทาสี

ตัวปล่อยอินฟราเรดใช้ในอุตสาหกรรมสำหรับการอบแห้งพื้นผิวสี วิธีการอบแห้งด้วยอินฟราเรดมีข้อได้เปรียบเหนือวิธีการพาความร้อนแบบดั้งเดิมอย่างมาก ประการแรก แน่นอนว่านี่คือผลกระทบทางเศรษฐกิจ ความเร็วและพลังงานที่ใช้ระหว่างการอบแห้งด้วยอินฟราเรดนั้นน้อยกว่าตัวบ่งชี้เดียวกันกับวิธีการแบบเดิม

การทำหมันอาหาร

รังสีอินฟราเรดใช้ในการฆ่าเชื้อผลิตภัณฑ์อาหารเพื่อวัตถุประสงค์ในการฆ่าเชื้อ

สารป้องกันการกัดกร่อน

รังสีอินฟราเรดใช้เพื่อป้องกันการกัดกร่อนของพื้นผิวที่เคลือบด้วยวานิช

อุตสาหกรรมอาหาร

คุณสมบัติพิเศษของการใช้รังสีอินฟราเรดในอุตสาหกรรมอาหารคือความเป็นไปได้ของการแทรกซึมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเข้าไปในผลิตภัณฑ์ที่มีรูพรุนของเส้นเลือดฝอย เช่น ธัญพืช ธัญพืช แป้ง ฯลฯ จนถึงระดับความลึกสูงสุด 7 มม. ค่านี้ขึ้นอยู่กับลักษณะของพื้นผิว โครงสร้าง คุณสมบัติของวัสดุ และลักษณะความถี่ของการแผ่รังสี คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงความถี่หนึ่งๆ ไม่เพียงแต่ส่งผลต่อความร้อนเท่านั้น แต่ยังมีผลกระทบทางชีวภาพต่อผลิตภัณฑ์อีกด้วย ซึ่งช่วยเร่งการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีในโพลีเมอร์ชีวภาพ (แป้ง โปรตีน ไขมัน) สายพานลำเลียงแบบแห้งสามารถใช้งานได้สำเร็จเมื่อจัดเก็บเมล็ดพืชในยุ้งฉางและในอุตสาหกรรมโม่แป้ง

นอกจากนี้รังสีอินฟราเรดยังใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อให้ความร้อนแก่พื้นที่ในร่มและกลางแจ้ง เครื่องทำความร้อนแบบอินฟราเรดใช้เพื่อจัดระเบียบเครื่องทำความร้อนเพิ่มเติมหรือหลักในห้อง (บ้านอพาร์ทเมนต์สำนักงาน ฯลฯ ) เช่นเดียวกับการทำความร้อนในพื้นที่กลางแจ้งในพื้นที่ (ร้านกาแฟกลางแจ้ง, ศาลา, ระเบียง)

ข้อเสียคือความร้อนไม่สม่ำเสมอมากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญซึ่งเป็นที่ยอมรับไม่ได้อย่างสมบูรณ์ในกระบวนการทางเทคโนโลยีจำนวนหนึ่ง

การตรวจสอบเงินเพื่อความถูกต้อง

ตัวส่งสัญญาณอินฟราเรดใช้ในอุปกรณ์สำหรับตรวจสอบเงิน เมื่อนำไปใช้กับธนบัตรในฐานะองค์ประกอบด้านความปลอดภัยประการหนึ่ง หมึกเมตาเมริกชนิดพิเศษจึงสามารถมองเห็นได้เฉพาะในช่วงอินฟราเรดเท่านั้น เครื่องตรวจจับสกุลเงินแบบอินฟราเรดเป็นอุปกรณ์ที่ปราศจากข้อผิดพลาดมากที่สุดในการตรวจสอบความถูกต้องของเงิน การติดเครื่องหมายอินฟราเรดบนธนบัตร ต่างจากการใช้เครื่องหมายอัลตราไวโอเลต เนื่องจากมีราคาแพงสำหรับผู้ลอกเลียนแบบ จึงไม่คุ้มทุนในเชิงเศรษฐกิจ ดังนั้นเครื่องตรวจจับธนบัตรที่มีตัวส่งสัญญาณ IR ในตัวจึงเป็นเครื่องป้องกันการปลอมแปลงที่เชื่อถือได้มากที่สุด

อันตรายต่อสุขภาพ

รังสีอินฟราเรดที่แรงในพื้นที่ร้อนอาจทำให้เกิดอันตรายต่อดวงตาได้ เป็นสิ่งที่อันตรายที่สุดเมื่อรังสีไม่ได้มาพร้อมกับแสงที่มองเห็นได้ ในสถานที่ดังกล่าวจำเป็นต้องสวมอุปกรณ์ป้องกันดวงตาเป็นพิเศษ

ดูสิ่งนี้ด้วย

วิธีการถ่ายเทความร้อนแบบอื่นๆ

วิธีการบันทึก (บันทึก) สเปกตรัม IR

หมายเหตุ

ลิงค์

เพื่อให้เข้าใจหลักการทำงานของตัวปล่อยอินฟราเรดจำเป็นต้องจินตนาการถึงสาระสำคัญของปรากฏการณ์ทางกายภาพเช่นรังสีอินฟราเรด

ช่วงอินฟราเรดและความยาวคลื่น

รังสีอินฟราเรดเป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่งที่มีช่วงตั้งแต่ 0.77 ถึง 340 ไมครอนในสเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ในกรณีนี้ช่วงตั้งแต่ 0.77 ถึง 15 ไมครอนถือเป็นคลื่นสั้นตั้งแต่ 15 ถึง 100 ไมครอน - คลื่นกลางและจาก 100 ถึง 340 - คลื่นยาว

ส่วนคลื่นสั้นของสเปกตรัมอยู่ติดกับแสงที่ตามองเห็น และส่วนคลื่นยาวรวมเข้ากับบริเวณของคลื่นวิทยุที่สั้นเกินขีด ดังนั้นรังสีอินฟราเรดจึงมีทั้งคุณสมบัติของแสงที่มองเห็นได้ (แพร่กระจายเป็นเส้นตรง สะท้อน หักเหเหมือนแสงที่มองเห็นได้) และคุณสมบัติของคลื่นวิทยุ (สามารถผ่านวัสดุบางชนิดที่ทึบแสงจนมองเห็นรังสีที่มองเห็นได้)

ตัวปล่อยอินฟราเรดที่มีอุณหภูมิพื้นผิวตั้งแต่ 700 C ถึง 2,500 C มีความยาวคลื่น 1.55-2.55 ไมครอนและเรียกว่า "แสง" - ความยาวคลื่นจะอยู่ใกล้กับแสงที่มองเห็นมากขึ้น ตัวปล่อยที่มีอุณหภูมิพื้นผิวต่ำกว่าจะมีความยาวคลื่นยาวกว่าและเรียกว่า " มืด".

แหล่งกำเนิดรังสีอินฟราเรด

โดยทั่วไปแล้ว วัตถุใดๆ ที่ได้รับความร้อนถึงอุณหภูมิที่กำหนดจะปล่อยพลังงานความร้อนในช่วงอินฟราเรดของสเปกตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และสามารถถ่ายโอนพลังงานนี้ผ่านการแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่รังสีไปยังวัตถุอื่นๆ การถ่ายโอนพลังงานเกิดขึ้นจากร่างกายที่มีอุณหภูมิสูงไปยังร่างกายที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า ในขณะที่ร่างกายที่แตกต่างกันมีความสามารถในการเปล่งแสงและการดูดซึมที่แตกต่างกัน ซึ่งขึ้นอยู่กับธรรมชาติของวัตถุทั้งสอง สถานะของพื้นผิว เป็นต้น

รังสีแม่เหล็กไฟฟ้ามีลักษณะเป็นควอนตัม-โฟโตนิก เมื่อทำปฏิกิริยากับสสาร โฟตอนจะถูกดูดซับโดยอะตอมของสสารและถ่ายโอนพลังงานไปให้พวกมัน ในเวลาเดียวกันพลังงานของการสั่นสะเทือนความร้อนของอะตอมในโมเลกุลของสารจะเพิ่มขึ้นเช่น พลังงานรังสีกลายเป็นความร้อน

สาระสำคัญของการทำความร้อนแบบแผ่รังสีคือหัวเผาซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดรังสีสร้างก่อตัวในอวกาศและส่งรังสีความร้อนไปยังโซนทำความร้อน มันตกอยู่บนโครงสร้างที่ปิดล้อม (พื้น, ผนัง), อุปกรณ์เทคโนโลยี, ผู้คนในเขตฉายรังสี, ถูกดูดซับโดยพวกเขาและทำให้พวกมันร้อนขึ้น ฟลักซ์การแผ่รังสีที่ถูกดูดซับโดยพื้นผิว เสื้อผ้า และผิวหนังของมนุษย์ สร้างความสบายทางความร้อนโดยไม่เพิ่มอุณหภูมิโดยรอบ อากาศในห้องที่มีความร้อนในขณะที่ยังคงเกือบโปร่งใสต่อรังสีอินฟราเรดนั้นถูกทำให้ร้อนเนื่องจาก "ความร้อนทุติยภูมิ" เช่น การพาความร้อนจากโครงสร้างและวัตถุที่ได้รับความร้อนจากรังสี

สมบัติและการประยุกต์ของรังสีอินฟราเรด

เป็นที่ยอมรับกันว่าการได้รับความร้อนจากรังสีอินฟราเรดมีประโยชน์ต่อมนุษย์ หากผิวหนังส่วนใหญ่รับรู้การแผ่รังสีความร้อนที่มีความยาวคลื่นมากกว่า 2 ไมครอนโดยมีพลังงานความร้อนที่เกิดขึ้นอยู่ภายใน จากนั้นการแผ่รังสีที่มีความยาวคลื่นสูงถึง 1.5 ไมครอนจะทะลุผ่านผิวหนัง ทำให้ร้อนบางส่วน และไปถึงเครือข่ายของ หลอดเลือดและเพิ่มอุณหภูมิของเลือดโดยตรง ที่การไหลของความร้อนที่มีความเข้มระดับหนึ่ง ผลกระทบของมันจะทำให้เกิดความรู้สึกร้อนที่น่าพึงพอใจ ในการให้ความร้อนแบบกระจาย ร่างกายมนุษย์จะปล่อยความร้อนส่วนเกินส่วนใหญ่ออกมาโดยการพาไปยังอากาศโดยรอบซึ่งมีอุณหภูมิต่ำกว่า การถ่ายเทความร้อนรูปแบบนี้มีผลทำให้รู้สึกสดชื่นและมีผลดีต่อความเป็นอยู่ที่ดี

ในประเทศของเรา การศึกษาเทคโนโลยีการทำความร้อนด้วยอินฟราเรดได้ดำเนินการมาตั้งแต่ช่วงทศวรรษที่ 30 ทั้งในด้านการเกษตรและอุตสาหกรรม

การศึกษาทางการแพทย์และชีววิทยาที่ดำเนินการทำให้สามารถพิสูจน์ได้ว่าระบบทำความร้อนแบบอินฟราเรดตรงตามลักษณะเฉพาะของอาคารปศุสัตว์ได้ครบถ้วนมากกว่าระบบทำความร้อนแบบพาความร้อนจากส่วนกลางหรือทางอากาศ ประการแรกเนื่องจากการทำความร้อนด้วยอินฟราเรดอุณหภูมิของพื้นผิวภายในของรั้วโดยเฉพาะพื้นจะสูงกว่าอุณหภูมิอากาศในห้อง ปัจจัยนี้มีผลดีต่อความสมดุลทางความร้อนของสัตว์ โดยช่วยลดการสูญเสียความร้อนอย่างรุนแรง

ระบบอินฟราเรดที่ทำงานร่วมกับระบบระบายอากาศตามธรรมชาติ ช่วยให้มั่นใจในการลดความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศให้อยู่ในค่ามาตรฐาน (ในฟาร์มสุกรและโรงเลี้ยงลูกโคลงเหลือ 70-75% และต่ำกว่า)

จากการทำงานของระบบเหล่านี้ สภาพอุณหภูมิและความชื้นในสถานที่ถึงพารามิเตอร์ที่ดี

การใช้ระบบทำความร้อนแบบกระจายสำหรับอาคารเกษตรกรรมไม่เพียงแต่ช่วยให้สร้างสภาวะปากน้ำที่จำเป็นเท่านั้น แต่ยังช่วยเพิ่มความเข้มข้นของการผลิตอีกด้วย ในฟาร์มหลายแห่งใน Bashkiria (ฟาร์มรวมตั้งชื่อตามเลนิน ฟาร์มรวมตั้งชื่อตามนูริมานอฟ) การผลิตลูกหลานเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญหลังจากการแนะนำการใช้ความร้อนอินฟราเรด (เพิ่มการคลอดในฤดูหนาว 4 เท่า) และความปลอดภัยของสัตว์เล็กเพิ่มขึ้น (จาก 72.8% ถึง 97.6%)

ปัจจุบัน ระบบทำความร้อนอินฟราเรดได้รับการติดตั้งและใช้งานมาแล้วหนึ่งฤดูกาลที่องค์กร Chuvash Broiler ในเขตชานเมืองเชบอคซารย์ ตามความคิดเห็นของผู้จัดการฟาร์ม ในช่วงเวลาอุณหภูมิต่ำสุดในฤดูหนาว -34-36 C ระบบทำงานอย่างต่อเนื่องและให้ความร้อนที่จำเป็นสำหรับการเลี้ยงสัตว์ปีกสำหรับเนื้อสัตว์ (โรงเรือนแบบตั้งพื้น) เป็นระยะเวลา 48 วัน ขณะนี้พวกเขากำลังพิจารณาปัญหาในการติดตั้งระบบอินฟราเรดในโรงเรือนสัตว์ปีกที่เหลือ

รังสีอินฟราเรด (IR) เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ดวงตาของมนุษย์ไม่สามารถรับรู้รังสีนี้ได้ แต่คนรับรู้ว่ามันเป็นพลังงานความร้อนและรู้สึกถึงมันไปทั่วผิวหนัง เราถูกล้อมรอบไปด้วยแหล่งกำเนิดรังสีอินฟราเรดซึ่งมีความเข้มและความยาวคลื่นต่างกัน

เราควรระวังรังสีอินฟราเรด ก่อให้เกิดอันตรายหรือเป็นประโยชน์ต่อมนุษย์หรือไม่ และรังสีอินฟราเรดมีผลอย่างไร?

รังสีอินฟราเรดและแหล่งที่มาของมันคืออะไร?

ดังที่ทราบกันดีว่าสเปกตรัมของรังสีดวงอาทิตย์ที่ดวงตามนุษย์รับรู้เป็นสีที่มองเห็นนั้นอยู่ระหว่างคลื่นสีม่วง (สั้นที่สุด - 0.38 ไมครอน) และสีแดง (ยาวที่สุด - 0.76 ไมครอน) นอกจากคลื่นเหล่านี้แล้ว ยังมีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ด้วยตามนุษย์ - อัลตราไวโอเลตและอินฟราเรด “อัลตร้า” หมายความว่าอยู่ต่ำกว่าหรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือมีรังสีสีม่วงน้อยกว่า “อินฟรา” ตามลำดับ คือ การแผ่รังสีสีแดงที่สูงขึ้นหรือมากขึ้น

นั่นคือรังสีอินฟราเรดคือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่อยู่เกินช่วงสีแดง ซึ่งมีความยาวมากกว่ารังสีสีแดงที่มองเห็นได้ ขณะศึกษารังสีแม่เหล็กไฟฟ้า วิลเลียม เฮอร์เชล นักดาราศาสตร์ชาวเยอรมันค้นพบคลื่นที่มองไม่เห็นซึ่งทำให้อุณหภูมิของเทอร์โมมิเตอร์สูงขึ้น และเรียกพวกมันว่ารังสีความร้อนอินฟราเรด

แหล่งกำเนิดรังสีความร้อนตามธรรมชาติที่ทรงพลังที่สุดคือดวงอาทิตย์ รังสีทั้งหมดที่ปล่อยออกมาจากดาวฤกษ์ 58% เป็นรังสีอินฟราเรด แหล่งกำเนิดประดิษฐ์คืออุปกรณ์ทำความร้อนไฟฟ้าทั้งหมดที่แปลงไฟฟ้าเป็นความร้อนรวมถึงวัตถุใด ๆ ที่มีอุณหภูมิสูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์ - 273 ° C

คุณสมบัติของรังสีอินฟราเรด

รังสีอินฟราเรดมีลักษณะและคุณสมบัติเหมือนกับแสงธรรมดา แต่มีความยาวคลื่นมากกว่าเท่านั้น คลื่นแสงที่มองเห็นได้ด้วยตา เข้าถึงวัตถุ จะถูกสะท้อน หักเหในลักษณะใดลักษณะหนึ่ง และบุคคลมองเห็นการสะท้อนของวัตถุเป็นสีต่างๆ ที่หลากหลาย และรังสีอินฟราเรดที่ส่องถึงวัตถุก็ถูกดูดซับไว้ ปล่อยพลังงานและทำให้วัตถุร้อนขึ้น เราไม่เห็นรังสีอินฟราเรด แต่เรารู้สึกว่ามันเป็นความร้อน

กล่าวอีกนัยหนึ่ง ถ้าดวงอาทิตย์ไม่ปล่อยรังสีอินฟราเรดคลื่นยาวออกมาเป็นวงกว้าง คนๆ หนึ่งก็จะมองเห็นเพียงแสงอาทิตย์เท่านั้น แต่ไม่รู้สึกถึงความร้อนของมัน

เป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการถึงสิ่งมีชีวิตบนโลกที่ไม่มีความร้อนจากแสงอาทิตย์

บางส่วนถูกชั้นบรรยากาศดูดซับ และคลื่นที่เข้ามาหาเราแบ่งออกเป็น:

สั้น - ความยาวอยู่ในช่วง 0.74 ไมครอน - 2.5 ไมครอนและถูกปล่อยออกมาจากวัตถุที่ให้ความร้อนที่อุณหภูมิมากกว่า 800 ° C

ปานกลาง – ตั้งแต่ 2.5 ไมครอนถึง 50 ไมครอน อุณหภูมิความร้อนตั้งแต่ 300 ถึง 600°C;

ยาว – ช่วงกว้างที่สุดตั้งแต่ 50 ไมครอนถึง 2,000 ไมครอน (2 มม.) สูงถึง 300°C

คุณสมบัติของรังสีอินฟราเรดประโยชน์และอันตรายต่อร่างกายมนุษย์นั้นถูกกำหนดโดยแหล่งกำเนิดรังสี - ยิ่งอุณหภูมิของตัวปล่อยสูงขึ้นคลื่นก็จะยิ่งรุนแรงและความสามารถในการเจาะทะลุได้ลึกยิ่งขึ้นระดับของผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตใด ๆ สิ่งมีชีวิต การศึกษาเกี่ยวกับวัสดุเซลล์ของพืชและสัตว์ได้ค้นพบคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์หลายประการของรังสีอินฟราเรด ซึ่งพบว่ามีการนำไปใช้อย่างกว้างขวางในทางการแพทย์

ประโยชน์ของรังสีอินฟราเรดสำหรับมนุษย์ การประยุกต์ในทางการแพทย์

การวิจัยทางการแพทย์ได้พิสูจน์แล้วว่ารังสีอินฟราเรดระยะไกลไม่เพียงปลอดภัยสำหรับมนุษย์ แต่ยังมีประโยชน์อย่างมากอีกด้วย กระตุ้นการไหลเวียนของเลือดและปรับปรุงกระบวนการเผาผลาญ ยับยั้งการพัฒนาของแบคทีเรีย และส่งเสริมการรักษาบาดแผลอย่างรวดเร็วหลังการผ่าตัด ส่งเสริมการพัฒนาภูมิคุ้มกันต่อสารเคมีที่เป็นพิษและรังสีแกมมา กระตุ้นการกำจัดสารพิษและของเสียผ่านทางเหงื่อและปัสสาวะ และลดคอเลสเตอรอล

รังสีที่มีความยาว 9.6 ไมครอนมีประสิทธิภาพเป็นพิเศษซึ่งส่งเสริมการงอกใหม่ (ฟื้นฟู) และการรักษาอวัยวะและระบบต่างๆ ของร่างกายมนุษย์

ตั้งแต่สมัยโบราณ การแพทย์พื้นบ้านได้ใช้การบำบัดด้วยดินเหนียว ทราย หรือเกลือที่ร้อนจัด ซึ่งเป็นตัวอย่างที่ชัดเจนของผลประโยชน์ของรังสีอินฟราเรดความร้อนที่มีต่อมนุษย์

การแพทย์แผนปัจจุบันได้เรียนรู้การใช้คุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ในการรักษาโรคต่างๆ:

การใช้รังสีอินฟราเรดสามารถรักษากระดูกหัก การเปลี่ยนแปลงทางพยาธิวิทยาในข้อต่อ และบรรเทาอาการปวดกล้ามเนื้อได้

รังสีอินฟราเรดมีผลดีในการรักษาผู้ป่วยที่เป็นอัมพาต

สมานแผลได้อย่างรวดเร็ว (หลังผ่าตัดและอื่นๆ) บรรเทาอาการปวด

โดยการกระตุ้นการไหลเวียนโลหิตช่วยให้ความดันโลหิตเป็นปกติ

ปรับปรุงการไหลเวียนโลหิตในสมองและความจำ

ขจัดเกลือของโลหะหนักออกจากร่างกาย

พวกเขามีฤทธิ์ต้านจุลชีพต้านการอักเสบและเชื้อราที่เด่นชัด

เสริมสร้างระบบภูมิคุ้มกัน

โรคหอบหืดในหลอดลม, โรคปอดบวม, โรคกระดูกพรุน, โรคข้ออักเสบ, urolithiasis, แผลกดทับ, แผล, โรคไขสันหลังอักเสบ, อาการบวมเป็นน้ำเหลือง, โรคของระบบทางเดินอาหาร - นี่ไม่ใช่รายการโรคที่สมบูรณ์สำหรับการรักษาซึ่งใช้ผลบวกของรังสีอินฟราเรด

การทำความร้อนในที่พักอาศัยโดยใช้อุปกรณ์รังสีอินฟราเรดจะส่งเสริมการแตกตัวเป็นไอออนของอากาศ ต่อสู้กับโรคภูมิแพ้ ทำลายแบคทีเรีย เชื้อรา และปรับปรุงสภาพของผิวหนังโดยกระตุ้นการไหลเวียนโลหิต เมื่อซื้อเครื่องทำความร้อนจำเป็นต้องเลือกอุปกรณ์คลื่นยาว

แอปพลิเคชั่นอื่น ๆ

คุณสมบัติของวัตถุในการเปล่งคลื่นความร้อนพบว่ามีการใช้งานในด้านต่างๆ ของกิจกรรมของมนุษย์ ตัวอย่างเช่น ด้วยความช่วยเหลือของกล้องถ่ายภาพความร้อนแบบพิเศษที่สามารถจับการแผ่รังสีความร้อน คุณสามารถมองเห็นและจดจำวัตถุใดๆ ในความมืดสนิทได้ กล้องถ่ายภาพความร้อนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานทางการทหารและอุตสาหกรรมเพื่อตรวจจับวัตถุที่มองไม่เห็น

ในอุตุนิยมวิทยาและโหราศาสตร์ รังสีอินฟราเรดใช้ในการระบุระยะห่างจากวัตถุ เมฆ อุณหภูมิผิวน้ำ ฯลฯ กล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดทำให้สามารถศึกษาวัตถุในอวกาศที่ไม่สามารถมองเห็นได้ผ่านเครื่องมือทั่วไป

วิทยาศาสตร์ไม่หยุดนิ่งและจำนวนอุปกรณ์ IR และขอบเขตการใช้งานก็เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง

อันตราย

เช่นเดียวกับร่างกายบุคคลใดๆ ปล่อยคลื่นอินฟราเรดขนาดกลางและยาวซึ่งมีความยาวตั้งแต่ 2.5 ไมครอนถึง 20-25 ไมครอน ดังนั้นคลื่นที่มีความยาวขนาดนี้จึงปลอดภัยสำหรับมนุษย์โดยสิ้นเชิง คลื่นสั้นสามารถเจาะลึกเข้าไปในเนื้อเยื่อของมนุษย์ ส่งผลให้อวัยวะภายในร้อนขึ้น

การแผ่รังสีอินฟราเรดคลื่นสั้นไม่เพียงแต่เป็นอันตราย แต่ยังเป็นอันตรายอย่างมากต่อมนุษย์ โดยเฉพาะอวัยวะที่มองเห็นด้วย

โรคลมแดดที่เกิดจากคลื่นสั้น เกิดขึ้นเมื่อสมองร้อนขึ้นเพียง 1 องศาเซลเซียส อาการของมันคือ:

อาการวิงเวียนศีรษะรุนแรง

คลื่นไส้;

อัตราการเต้นของหัวใจเพิ่มขึ้น

สูญเสียสติ

นักโลหะวิทยาและช่างเหล็กซึ่งต้องเผชิญกับผลกระทบจากความร้อนของรังสีอินฟราเรดสั้นอยู่ตลอดเวลา มีแนวโน้มที่จะเป็นโรคเกี่ยวกับระบบหัวใจและหลอดเลือดมากกว่าคนอื่นๆ มีระบบภูมิคุ้มกันอ่อนแอ และมักเผชิญกับโรคหวัดมากกว่า

เพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบที่เป็นอันตรายจากรังสีอินฟราเรด จำเป็นต้องใช้มาตรการป้องกันและจำกัดเวลาที่ใช้ภายใต้รังสีที่เป็นอันตราย แต่ประโยชน์ของการแผ่รังสีความร้อนจากแสงอาทิตย์สำหรับสิ่งมีชีวิตบนโลกของเรานั้นไม่อาจปฏิเสธได้!

รังสีอินฟราเรดคืออะไร? คำจำกัดความระบุว่ารังสีอินฟราเรดเป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่เป็นไปตามกฎแห่งแสงและเป็นลักษณะของแสงที่มองเห็นได้ รังสีอินฟราเรดมีช่วงสเปกตรัมระหว่างแสงสีแดงที่มองเห็นได้กับการแผ่คลื่นวิทยุคลื่นสั้น สำหรับขอบเขตอินฟราเรดของสเปกตรัมจะแบ่งออกเป็นคลื่นสั้น คลื่นกลาง และคลื่นยาว ผลกระทบความร้อนของรังสีดังกล่าวอยู่ในระดับสูง คำย่อที่ยอมรับสำหรับรังสีอินฟราเรดคือ IR

รังสีอินฟราเรด

ผู้ผลิตรายงานข้อมูลที่แตกต่างกันเกี่ยวกับอุปกรณ์ทำความร้อนที่ออกแบบตามหลักการของการแผ่รังสีที่เป็นปัญหา บางตัวอาจระบุว่าอุปกรณ์เป็นแบบอินฟราเรด ในขณะที่บางตัวอาจระบุว่าเป็นคลื่นยาวหรือมืด ในทางปฏิบัติทั้งหมดนี้เกี่ยวข้องกับรังสีอินฟราเรด เครื่องทำความร้อนแบบคลื่นยาวมีอุณหภูมิต่ำสุดของพื้นผิวที่แผ่รังสี และคลื่นจะถูกปล่อยออกมาในมวลที่มากขึ้นในเขตคลื่นยาวของสเปกตรัม พวกเขายังได้รับชื่อมืดเนื่องจากที่อุณหภูมิจะไม่ให้แสงและไม่ส่องแสงเหมือนในกรณีอื่น ๆ เครื่องทำความร้อนแบบคลื่นกลางมีอุณหภูมิพื้นผิวสูงกว่าและเรียกว่าเครื่องทำความร้อนสีเทา ประเภทไฟเป็นอุปกรณ์คลื่นสั้น

ลักษณะทางแสงของสสารในบริเวณอินฟราเรดของสเปกตรัมแตกต่างจากคุณสมบัติทางแสงในชีวิตประจำวันทั่วไป อุปกรณ์ทำความร้อนที่ผู้คนใช้ทุกวันจะปล่อยรังสีอินฟราเรดออกมา แต่คุณมองไม่เห็น ความแตกต่างทั้งหมดอยู่ที่ความยาวคลื่น มันแตกต่างกันไป หม้อน้ำธรรมดาจะปล่อยรังสีออกมา ซึ่งเป็นวิธีการให้ความร้อนแก่ห้อง คลื่นรังสีอินฟราเรดมีอยู่ในชีวิตมนุษย์ตามธรรมชาติ

รังสีอินฟราเรดจัดอยู่ในประเภทของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า กล่าวคือ ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตา ความยาวคลื่นอยู่ระหว่าง 1 มิลลิเมตร ถึง 0.7 ไมโครเมตร แหล่งกำเนิดรังสีอินฟราเรดที่ใหญ่ที่สุดคือดวงอาทิตย์

รังสีอินฟราเรดเพื่อให้ความร้อน

การมีเครื่องทำความร้อนตามเทคโนโลยีนี้ช่วยให้คุณกำจัดข้อเสียของระบบพาความร้อนซึ่งเกี่ยวข้องกับการไหลเวียนของอากาศภายในอาคาร การพาความร้อนจะยกและขนฝุ่น เศษซาก และสร้างกระแสลม หากคุณติดตั้งเครื่องทำความร้อนอินฟราเรดไฟฟ้าจะทำงานบนหลักการของรังสีดวงอาทิตย์ซึ่งมีผลจะคล้ายกับความร้อนจากแสงอาทิตย์ในสภาพอากาศเย็น

คลื่นอินฟราเรดเป็นรูปแบบหนึ่งของพลังงาน เป็นกลไกทางธรรมชาติที่ยืมมาจากธรรมชาติ รังสีเหล่านี้สามารถทำความร้อนได้ไม่เพียงแต่วัตถุเท่านั้น แต่ยังรวมถึงพื้นที่อากาศด้วย คลื่นทะลุผ่านชั้นอากาศ วัตถุความร้อน และเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิต การระบุแหล่งที่มาของรังสีที่เป็นปัญหานั้นไม่สำคัญนัก หากอุปกรณ์อยู่บนเพดาน รังสีความร้อนจะไปถึงพื้นอย่างสมบูรณ์ สิ่งสำคัญคือรังสีอินฟราเรดช่วยให้คุณปล่อยให้อากาศชื้นได้โดยไม่ทำให้แห้งเหมือนอุปกรณ์ทำความร้อนประเภทอื่น ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ที่ใช้รังสีอินฟราเรดนั้นสูงมาก

การแผ่รังสีอินฟราเรดไม่ต้องการต้นทุนพลังงานจำนวนมาก ดังนั้นจึงช่วยประหยัดสำหรับใช้ภายในประเทศของการพัฒนานี้ รังสีอินฟราเรดเหมาะสำหรับการทำงานในพื้นที่ขนาดใหญ่ สิ่งสำคัญคือการเลือกความยาวรังสีที่เหมาะสมและตั้งค่าอุปกรณ์ให้ถูกต้อง

อันตรายและประโยชน์ของรังสีอินฟราเรด

รังสีอินฟราเรดยาวกระทบผิวหนังทำให้เกิดปฏิกิริยากับตัวรับเส้นประสาท เพื่อให้แน่ใจว่ามีความร้อน ดังนั้นในหลายแหล่งรังสีอินฟราเรดจึงเรียกว่ารังสีความร้อน พลังงานที่ปล่อยออกมาส่วนใหญ่จะถูกดูดซับโดยความชื้นซึ่งสะสมอยู่ในชั้นบนของผิวหนังมนุษย์ ดังนั้นอุณหภูมิผิวหนังจึงสูงขึ้นและด้วยเหตุนี้ร่างกายจึงได้รับความร้อน

มีความเห็นว่ารังสีอินฟราเรดเป็นอันตราย นี่เป็นสิ่งที่ผิด

ผลวิจัยชี้ว่ารังสีคลื่นยาวมีความปลอดภัยต่อร่างกาย แถมยังมีประโยชน์อีกด้วย

เสริมสร้างระบบภูมิคุ้มกัน กระตุ้นการงอกใหม่ และปรับปรุงสภาพของอวัยวะภายใน รังสีเหล่านี้มีความยาว 9.6 ไมครอน ถูกนำมาใช้ในทางการแพทย์เพื่อการรักษา

รังสีอินฟราเรดคลื่นสั้นทำงานแตกต่างออกไป มันแทรกซึมลึกเข้าไปในเนื้อเยื่อและทำให้อวัยวะภายในอบอุ่นโดยผ่านผิวหนัง หากคุณฉายรังสีที่ผิวหนังด้วยรังสีดังกล่าว เครือข่ายของเส้นเลือดฝอยจะขยายออก ผิวหนังจะเปลี่ยนเป็นสีแดงและอาจมีอาการไหม้ได้ รังสีดังกล่าวเป็นอันตรายต่อดวงตา ทำให้เกิดต้อกระจก ทำลายสมดุลของเกลือและน้ำ และกระตุ้นให้เกิดอาการชัก

บุคคลเป็นโรคลมแดดเนื่องจากการแผ่รังสีคลื่นสั้น หากคุณเพิ่มอุณหภูมิของสมองแม้แต่องศาก็แสดงว่ามีอาการช็อคหรือเป็นพิษปรากฏขึ้นแล้ว:

  • คลื่นไส้;
  • ชีพจรเต้นเร็ว
  • ทำให้ดวงตามืดลง

หากความร้อนสูงเกินไปเกิดขึ้นตั้งแต่สององศาขึ้นไป เยื่อหุ้มสมองอักเสบจะพัฒนาซึ่งเป็นอันตรายถึงชีวิต

ความเข้มของรังสีอินฟราเรดขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย ระยะทางไปยังตำแหน่งของแหล่งความร้อนและตัวแสดงอุณหภูมิมีความสำคัญ การแผ่รังสีอินฟราเรดคลื่นยาวมีความสำคัญต่อชีวิต และเป็นไปไม่ได้หากปราศจากมัน อันตรายสามารถเกิดขึ้นได้เฉพาะเมื่อความยาวคลื่นไม่ถูกต้องและเวลาที่ส่งผลต่อบุคคลนั้นยาวนานเท่านั้น

จะป้องกันบุคคลจากอันตรายของรังสีอินฟราเรดได้อย่างไร?

คลื่นอินฟราเรดบางประเภทอาจไม่เป็นอันตราย ควรหลีกเลี่ยงพลังงานอินฟราเรดคลื่นสั้น พบได้ในชีวิตประจำวันที่ไหน? ควรหลีกเลี่ยงร่างกายที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 100 องศา หมวดหมู่นี้รวมถึงอุปกรณ์การผลิตเหล็กและเตาอาร์กไฟฟ้า ในการผลิต พนักงานจะสวมเครื่องแบบที่ออกแบบมาเป็นพิเศษซึ่งมีเกราะป้องกัน

อุปกรณ์ทำความร้อนอินฟราเรดที่มีประโยชน์ที่สุดคือเตารัสเซีย อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีใครใช้อุปกรณ์ดังกล่าวในขณะนี้ เครื่องทำความร้อนแบบอินฟราเรดได้รับการยอมรับอย่างมั่นคง และคลื่นอินฟราเรดถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม

หากเกลียวที่ปล่อยความร้อนในอุปกรณ์อินฟราเรดได้รับการป้องกันด้วยฉนวนความร้อน การแผ่รังสีจะอ่อนและเป็นคลื่นยาวและปลอดภัย หากอุปกรณ์มีองค์ประกอบความร้อนแบบเปิด รังสีอินฟราเรดจะแข็งเป็นคลื่นสั้นและเป็นอันตรายต่อสุขภาพ

เพื่อให้เข้าใจถึงการออกแบบอุปกรณ์คุณต้องศึกษาเอกสารข้อมูลทางเทคนิค จะมีข้อมูลเกี่ยวกับรังสีอินฟราเรดที่ใช้เป็นกรณีพิเศษ ให้ความสนใจว่าความยาวคลื่นคืออะไร

รังสีอินฟราเรดไม่ได้เป็นอันตรายอย่างชัดเจนเสมอไป เฉพาะแหล่งเปิด รังสีสั้น และการสัมผัสกับรังสีเป็นเวลานานเท่านั้นที่ทำให้เกิดอันตราย

คุณควรปกป้องดวงตาของคุณจากแหล่งกำเนิดคลื่น และหากเกิดอาการไม่สบาย ให้ถอยห่างจากอิทธิพลของรังสีอินฟราเรด หากเกิดความแห้งผิดปกติบนผิวหนัง แสดงว่ารังสีกำลังทำให้ชั้นไขมันแห้ง ซึ่งเป็นสิ่งที่ดีมาก

การฉายรังสีอินฟราเรดในช่วงที่มีประโยชน์นั้นใช้เป็นวิธีการรักษา โดยอาศัยการทำงานร่วมกับรังสีและอิเล็กโทรด อย่างไรก็ตาม เอฟเฟกต์ทั้งหมดอยู่ภายใต้การดูแลของผู้เชี่ยวชาญ คุณไม่ควรปฏิบัติต่อตนเองด้วยอุปกรณ์อินฟราเรด ระยะเวลาของการดำเนินการจะต้องถูกกำหนดอย่างเคร่งครัดโดยข้อบ่งชี้ทางการแพทย์โดยขึ้นอยู่กับเป้าหมายและวัตถุประสงค์ของการรักษา

เชื่อกันว่ารังสีอินฟราเรดไม่เอื้ออำนวยต่อการสัมผัสกับเด็กเล็กอย่างเป็นระบบ ดังนั้นจึงแนะนำให้เลือกอุปกรณ์ทำความร้อนสำหรับห้องนอนและห้องเด็กอย่างระมัดระวัง คุณจะต้องได้รับความช่วยเหลือจากผู้เชี่ยวชาญในการตั้งค่าเครือข่ายอินฟราเรดที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพในอพาร์ตเมนต์หรือบ้านของคุณ

คุณไม่ควรละทิ้งเทคโนโลยีสมัยใหม่เพราะอคติอันเนื่องมาจากความไม่รู้

รังสีอินฟราเรด (นักลงทุนสัมพันธ์ฟัง)) คือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นยาวกว่าแสงที่ตามองเห็น โดยขยายจากปลายสีแดงที่ระบุของสเปกตรัมที่มองเห็นได้ที่ 0.74 ไมโครเมตร (ไมครอน) ถึง 300 ไมโครเมตร ช่วงความยาวคลื่นนี้สอดคล้องกับช่วงความถี่ประมาณ 1 ถึง 400 THz และรวมถึงการแผ่รังสีความร้อนส่วนใหญ่ที่ปล่อยออกมาจากวัตถุที่อยู่ใกล้อุณหภูมิห้อง รังสีอินฟราเรดถูกปล่อยออกมาหรือดูดซับโดยโมเลกุลเมื่อโมเลกุลเปลี่ยนการเคลื่อนที่แบบหมุนและการสั่นสะเทือน การมีอยู่ของรังสีอินฟราเรดถูกค้นพบครั้งแรกในปี 1800 โดยนักดาราศาสตร์ วิลเลียม เฮอร์เชล


พลังงานส่วนใหญ่จากดวงอาทิตย์มายังโลกในรูปของรังสีอินฟราเรด แสงแดดที่จุดสูงสุดให้แสงสว่างมากกว่า 1 กิโลวัตต์ต่อตารางเมตรเหนือระดับน้ำทะเล จากพลังงานนี้ 527 วัตต์เป็นรังสีอินฟราเรด 445 วัตต์เป็นแสงที่มองเห็นได้ และ 32 วัตต์เป็นรังสีอัลตราไวโอเลต

แสงอินฟราเรดใช้ในงานอุตสาหกรรม วิทยาศาสตร์ และการแพทย์ อุปกรณ์มองเห็นตอนกลางคืนใช้แสงอินฟราเรดเพื่อให้ผู้คนสังเกตสัตว์ที่ไม่สามารถมองเห็นได้ในความมืด ในทางดาราศาสตร์ การถ่ายภาพอินฟราเรดทำให้สามารถสังเกตวัตถุที่ซ่อนอยู่ด้วยฝุ่นระหว่างดวงดาวได้ กล้องอินฟราเรดใช้ในการตรวจจับการสูญเสียความร้อนในระบบแยก สังเกตการเปลี่ยนแปลงของการไหลเวียนของเลือดในผิวหนัง และตรวจจับความร้อนสูงเกินไปของอุปกรณ์ไฟฟ้า

การเปรียบเทียบแสง

ชื่อ

ความยาวคลื่น

ความถี่ เฮิรตซ์)

พลังงานโฟตอน (eV)



รังสีแกมมา

น้อยกว่า 0.01 นาโนเมตร

มากกว่า 10 EHZ

124 keV - 300+ GeV



รังสีเอกซ์

0.01 นาโนเมตรถึง 10 นาโนเมตร

124 eV ถึง 124 keV



รังสีอัลตราไวโอเลต

10 นาโนเมตร - 380 นาโนเมตร

30 เฮิร์ตซ์ - 790 เฮิร์ตซ์

3.3 eV ถึง 124 eV



แสงที่มองเห็น

380 นาโนเมตร - 750 นาโนเมตร

790 เฮิร์ต - 405 เฮิร์ตซ์

1.7 อีโวลท์ - 3.3 อีโวลท์



รังสีอินฟราเรด

750 นาโนเมตร - 1 มม

405 THz - 300 GHz

1.24 meV - 1.7 eV



ไมโครเวฟ

1 มม. - 1 เมตร

300กิกะเฮิร์ตซ์-300เมกะเฮิร์ตซ์

1.24 µeV - 1.24 µeV



1 มม. - 100 กม

300 กิกะเฮิร์ตซ์ - 3 เฮิรตซ์

12.4 feV - 1.24 meV



การถ่ายภาพอินฟราเรดถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อวัตถุประสงค์ทางทหารและพลเรือน การใช้งานทางทหาร ได้แก่ การเฝ้าระวัง การเฝ้าระวังตอนกลางคืน การกำหนดเป้าหมาย และการติดตาม การใช้งานที่ไม่ใช่ทางการทหาร ได้แก่ การวิเคราะห์ประสิทธิภาพเชิงความร้อน การตรวจสอบสภาพแวดล้อม การตรวจสอบสถานที่ทางอุตสาหกรรม การตรวจจับอุณหภูมิระยะไกล การสื่อสารไร้สายระยะสั้น สเปกโทรสโกปี และการพยากรณ์อากาศ ดาราศาสตร์อินฟราเรดใช้กล้องโทรทรรศน์ที่ติดตั้งเซ็นเซอร์เพื่อเจาะพื้นที่ที่เต็มไปด้วยฝุ่นในอวกาศ เช่น เมฆโมเลกุล และตรวจจับวัตถุ เช่น ดาวเคราะห์

แม้ว่าบริเวณสเปกตรัมใกล้อินฟราเรด (780-1,000 นาโนเมตร) ได้รับการพิจารณามานานแล้วว่าเป็นไปไม่ได้เนื่องจากสัญญาณรบกวนในเม็ดสีที่มองเห็น แต่ความรู้สึกของแสงอินฟราเรดใกล้ยังคงอยู่ในปลาคาร์พและในไซคิดสามสายพันธุ์ ปลาใช้ความยาวคลื่นใกล้อินฟราเรดเพื่อจับเหยื่อและใช้ในการถ่ายภาพขณะว่ายน้ำ คลื่นอินฟราเรดใกล้มีประโยชน์สำหรับปลาในสภาพแสงน้อยในเวลาพลบค่ำและในผิวน้ำขุ่น

การปรับแสง

แสงอินฟราเรดใกล้หรือการปรับแสงใช้ในการรักษาแผลที่เกิดจากเคมีบำบัดและการรักษาบาดแผล มีงานที่เกี่ยวข้องกับการรักษาโรคไวรัสเริมจำนวนหนึ่ง โครงการวิจัยประกอบด้วยงานเกี่ยวกับระบบประสาทส่วนกลางและผลการรักษาผ่านการควบคุมไซโตโครมและออกซิเดส และกลไกอื่นๆ ที่เป็นไปได้

อันตรายต่อสุขภาพ

การแผ่รังสีอินฟราเรดที่รุนแรงในบางอุตสาหกรรมและสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงอาจเป็นอันตรายต่อดวงตา ส่งผลให้ผู้ใช้มองเห็นหรือตาบอดได้ เนื่องจากมองไม่เห็นรังสี จึงจำเป็นต้องสวมแว่นตาอินฟราเรดแบบพิเศษในสถานที่ดังกล่าว

โลกเป็นตัวปล่อยอินฟราเรด

พื้นผิวโลกและเมฆดูดซับรังสีที่มองเห็นและมองไม่เห็นจากดวงอาทิตย์และส่งพลังงานส่วนใหญ่เป็นรังสีอินฟราเรดกลับคืนสู่ชั้นบรรยากาศ สารบางชนิดในชั้นบรรยากาศ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นหยดเมฆและไอน้ำ แต่ยังรวมถึงคาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน ไนโตรเจนออกไซด์ ซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ และคลอโรฟลูออโรคาร์บอน ดูดซับรังสีอินฟราเรดและส่งกลับในทุกทิศทาง รวมถึงกลับสู่โลกด้วย ดังนั้น ปรากฏการณ์เรือนกระจกจึงทำให้บรรยากาศและพื้นผิวอุ่นขึ้นกว่าการที่ตัวดูดซับอินฟราเรดหายไปจากบรรยากาศ

ประวัติความเป็นมาของวิทยาศาสตร์รังสีอินฟราเรด

การค้นพบรังสีอินฟราเรดเป็นของวิลเลียม เฮอร์เชล นักดาราศาสตร์ในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 เฮอร์เชลตีพิมพ์ผลการวิจัยของเขาในปี 1800 ต่อหน้า Royal Society of London เฮอร์เชลใช้ปริซึมเพื่อหักเหแสงจากดวงอาทิตย์และตรวจจับรังสีอินฟราเรดที่อยู่นอกส่วนสีแดงของสเปกตรัม ผ่านการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่บันทึกไว้ในเทอร์โมมิเตอร์ เขาประหลาดใจกับผลลัพธ์และเรียกพวกมันว่า "รังสีความร้อน" คำว่า "รังสีอินฟราเรด" ปรากฏเฉพาะในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 เท่านั้น

วันสำคัญอื่นๆ ได้แก่ :

  • พ.ศ. 2280 (ค.ศ. 1737) เอมิลี ดู ชาเตเลต์ทำนายสิ่งที่ปัจจุบันเรียกว่ารังสีอินฟราเรดในวิทยานิพนธ์ของเขา
  • 1835: Macedonio Meglioni สร้างเทอร์โมไพล์เครื่องแรกด้วยเครื่องตรวจจับอินฟราเรด
  • 1860: Gustav Kirchhoff กำหนดทฤษฎีบทวัตถุสีดำ
  • พ.ศ. 2416 (ค.ศ. 1873) วิลลาฟบี สมิธ ค้นพบความสามารถในการนำแสงของซีลีเนียม
  • พ.ศ. 2422 (ค.ศ. 1879) กฎสเตฟาน-โบลต์ซมันน์ได้รับการคิดค้นขึ้นโดยทดลอง โดยพลังงานที่ปล่อยออกมาจากวัตถุสีดำล้วนจะเป็นสัดส่วนกัน
  • ทศวรรษที่ 1880 และ 1890: ลอร์ดเรย์ลีห์และวิลเฮล์ม เวียนต่างแก้สมการวัตถุดำได้ทั้งคู่ แต่คำตอบทั้งสองเป็นการประมาณเท่านั้น ปัญหานี้เรียกว่า "ภัยพิบัติอัลตราไวโอเลตและภัยพิบัติอินฟราเรด"
  • 1901: Max Planck Max Planck ตีพิมพ์สมการและทฤษฎีบทวัตถุสีดำ เขาแก้ไขปัญหาการหาปริมาณการเปลี่ยนแปลงพลังงานที่ยอมรับได้
  • พ.ศ. 2448 (ค.ศ. 1905) อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ พัฒนาทฤษฎีเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริก ซึ่งกำหนดโฟตอน วิลเลียม โคเบลนซ์ในสเปกโทรสโกปีและเรดิโอเมทรีด้วย
  • 1917: Theodore Case พัฒนาเซ็นเซอร์แทลเลียมซัลไฟด์ อังกฤษพัฒนาอุปกรณ์ค้นหาและติดตามอินฟราเรดเครื่องแรกในสงครามโลกครั้งที่ 1 และตรวจจับเครื่องบินภายในระยะ 1.6 กม.
  • พ.ศ. 2478: เกลือตะกั่ว - การนำขีปนาวุธในยุคแรกเริ่มในสงครามโลกครั้งที่สอง
  • พ.ศ. 2481 ทิวตาทำนายว่าเอฟเฟกต์ไพโรอิเล็กทริกสามารถใช้ในการตรวจจับรังสีอินฟราเรดได้
  • 1952: N. Wilker ค้นพบแอนติโมไนด์ ซึ่งเป็นสารประกอบของพลวงกับโลหะ
  • พ.ศ. 2493 (ค.ศ. 1950) เครื่องมือของ Paul Cruz และ Texas ผลิตภาพอินฟราเรดก่อนปี 1955
  • ทศวรรษ 1950 และ 1960: แผนกข้อกำหนดและการวัดรังสีที่กำหนดโดย Fred Nicodemenas, Robert Clark Jones
  • พ.ศ. 2501: ดับเบิลยู. ดี. ลอว์สัน (สถาบันเรดาร์หลวงแห่งมัลเวิร์น) ค้นพบคุณสมบัติการตรวจจับของโฟโตไดโอดอินฟราเรด
  • พ.ศ. 2501: ฟอลคอนพัฒนาจรวดโดยใช้รังสีอินฟราเรด และหนังสือเรียนเกี่ยวกับเซ็นเซอร์อินฟราเรดเล่มแรกปรากฏโดยพอล ครูซ และคณะ
  • พ.ศ. 2504 (ค.ศ. 1961) เจย์ คูเปอร์ คิดค้นการตรวจจับแบบไพโรอิเล็กทริก
  • 1962: Kruse และ Rodat ส่งเสริมโฟโตไดโอด มีองค์ประกอบรูปคลื่นและอาร์เรย์เส้นให้เลือก
  • 1964: W. G. Evans ค้นพบตัวรับความร้อนอินฟราเรดในแมลงปีกแข็ง
  • 1965: เครื่องนำทางอินฟราเรดเครื่องแรก, เครื่องถ่ายภาพความร้อนเชิงพาณิชย์เครื่องแรก; ห้องปฏิบัติการการมองเห็นตอนกลางคืนก่อตั้งขึ้นในกองทัพสหรัฐอเมริกา (ปัจจุบันเป็นห้องปฏิบัติการการมองเห็นตอนกลางคืนและห้องปฏิบัติการควบคุมเซ็นเซอร์อิเล็กทรอนิกส์)
  • พ.ศ. 2513 (ค.ศ. 1970) วิลลาร์ด บอยล์ และจอร์จ อี. สมิธ เสนออุปกรณ์ชาร์จคู่สำหรับโทรศัพท์ถ่ายภาพ
  • 1972: สร้างโมดูลซอฟต์แวร์ทั่วไป
  • พ.ศ. 2521 (ค.ศ. 1978) ดาราศาสตร์การถ่ายภาพอินฟราเรดเริ่มเข้าสู่ยุคใหม่ โดยมีการวางแผนหอดูดาว การผลิตแอนติโมไนด์ โฟโตไดโอด และวัสดุอื่นๆ ในปริมาณมาก