Інфрачервоне випромінювання
Діапазону інфрачервоного випромінювання відповідають довжини хвиль від 1 мм до 7 – 10-7 м. Інфрачервоне випромінювання виникає при прискореному квантовому русі зарядів у молекулах. Це прискорений рух відбувається при обертанні молекули і коливанні її атомів.
Наявність інфрачервоних хвиль було встановлено в 1800 р Вільямом Гершелем. В. Гершель випадково виявив, що використовувані ним термометри нагріваються і за кордоном червоного кінця видимого спектру. Вчений зробив висновок, що існує електромагнітне випромінювання, яке продовжує спектр видимого випромінювання за червоним світлом. Це випромінювання він назвав інфрачервоним. Його ще називають тепловим, так як інфрачервоні промені випромінює будь-яке нагріте тіло, навіть якщо воно не світиться для ока. Можна легко відчути випромінювання від гарячої праски навіть тоді, коли він нагрітий не так сильно, щоб світитися. Обігрівачі в квартирі випускають інфрачервоні хвилі, що викликають помітне нагрівання навколишніх тіл (рис. 1.12). Інфрачервоне випромінювання – це тепло, яке різною мірою віддають всі нагріті тіла (Сонце, полум’я багаття, нагрітий пісок, камін).
Інфрачервоне випромінювання людина відчуває безпосередньо шкірою – як тепло, що виходить від вогню або розпеченого предмета (рис. 1.13). У деяких тварин (наприклад, у норних гадюк) є навіть органи чуття, що дозволяють їм визначати місцезнаходження теплокровних жертви з інфрачервоного випромінювання її тіла. Людина створює інфрачервоне випромінювання в діапазоні від 6 мкм до 10 мкм. Молекули, що входять до складу шкірного покриву людини, “резонують” на інфрачервоних частотах. Тому саме інфрачервоне випромінювання переважно поглинається, зігріваючи нас.
Земна атмосфера пропускає зовсім невелику частину інфрачервоного випромінювання. Воно поглинається молекулами повітря, і особливо молекулами вуглекислого газу. Вуглекислим газом обумовлений і парниковий ефект, обумовлений тим, що нагріта поверхня випромінює тепло, яке не йде назад у космос. У космосі вуглекислого газу небагато, тому теплові промені з невеликими втратами проходять крізь пилові хмари.
Для реєстрації інфрачервоного випромінювання в області спектра, близького до видимого (від l = 0,76 мкм до 1,2 мкм), застосовують фотографічний метод. В інших діапазонах застосовують термопари, напівпровідникові болометри, що складаються з смужок напівпровідників. Опір напівпровідників при висвітленні інфрачервоним випромінюванням змінюється, що реєструється звичайним чином.
Оскільки більшість об’єктів на поверхні Землі випромінює енергію в інфрачервоному діапазоні хвиль, детектори інфрачервоного випромінювання відіграють важливу роль в сучасних технологіях виявлення. Прилади нічного бачення дозволяють виявити не тільки людей, але і техніку, і споруди, нагріті за день і віддають вночі своє тепло в навколишнє середовище у вигляді інфрачервоних променів. Детектори інфрачервоних променів широко використовуються рятувальними службами, наприклад, для виявлення живих людей під завалами після землетрусів чи інших стихійних лих.
Related posts:
- Електромагнітне випромінювання: визначення Електромагнітне випромінювання – яке поширюється в просторі обурення (електромагнітні коливання) електричних і магнітних полів. Сукупність всіх електромагнітних хвиль утворює так званий суцільний спектр електромагнітного випромінювання. Електромагнітне випромінювання поділяють згідно частотних діапазонів. По мірі зростання частоти і скорочення довжини хвиль класифікація приймає послідовність: 1 Радіохвилі; 2. Мікрохвилі; 3. Інфрачервоне випромінювання (теплове); 4. Видиме випромінювання (оптичне); 5. […]...
- Спектр електромагнітного випромінювання Спектр електромагнітного випромінювання охоплює широкий діапазон частот електромагнітних (ЕМ) хвиль. Ці взаємно перпендикулярні коливання електричного і магнітного полів несуть енергію і можуть поширюватися у вакуумі. Різні ділянки спектра відповідають різним частотам ЕМ хвиль. В порядку зростання частоти (і убування довжини хвилі) ми розрізняємо радіохвилі, мікрохвилі, інфрачервоне випромінювання, видиме світло, ультрафіолетове випромінювання, рентгенівські промені і гамма-випромінювання. […]...
- Теплове випромінювання Яким чином Земля отримує енергію від Сонця? Теплопровідність і конвекція виключені: нас розділяє 150000000 кілометрів безповітряного простору. Тут працює третій вид теплопередачі – теплове випромінювання. Випромінювання може поширюватися як в речовині, так і у вакуумі. Як же воно виникає? Виявляється, електричне і магнітне поля тісно пов’язані один з одним і володіють однією чудовою властивістю. Якщо […]...
- Гамма-випромінювання Гамма-випромінювання – саме короткохвильове електромагнітне випромінювання з довжинами хвиль менше 0,1 нм. Воно пов’язане з ядерними процесами, явищами радіоактивного розпаду, що відбуваються з деякими речовинами, як на Землі, так і в космосі. Гамма-промені шкідливі для живих організмів. Земна атмосфера не пропускає космічне гамма-випромінювання. Це забезпечує існування всього живого на Землі. Реєструється гамма-випромінювання детекторами гамма-випромінювання, сцинтиляційними […]...
- Що таке світло – коротко Що таке світло? Світло – це електромагнітне випромінювання, довжини хвиль якого лежать в діапазоні від 380 до 760 нанометрів. Саме цей діапазон хвиль сприймається нашими очима як видиме світло. Так, хвиля певної довжини, відбиваючись від предмета, потрапляє на сітківку ока, і ми вирішуємо, що цей предмет, наприклад, жовтого кольору. Найкоротшою довжині хвилі відповідає фіолетовий світло, […]...
- Закони теплового випромінювання Теплове випромінювання. У нагрітих тілах частина внутрішньої енергії речовини може перетворюватися в енергію випромінювання. Тому нагріті тіла є джерелами електромагнітного випромінювання в широкому діапазоні частот. Це випромінювання називають тепловим випромінюванням. Експерименти показують, що теплове випромінювання має безперервний спектр. Це означає, що нагріте тіло випускає деяку кількість енергії випромінювання в будь-якому діапазоні частот або довжин хвиль. […]...
- Випромінювання Якщо між тілами знаходиться порожній простір, то ні конвекції, ні теплопровідності між ними бути не може. Проте теплота може передаватися від одного тіла іншому. Приклад тому – передача енергії Сонця на Землю. Такий вид теплопередачі називається випромінюванням. Чорні предмети добре поглинають випромінювання. Тому вони сильніше нагріваються на сонці. Білі та дзеркальні предмети погано поглинають випромінювання. […]...
- Випромінювання електромагнітних хвиль – коротко Елементарний осцилятор, що випромінює електромагнітні хвилі, вперше був досліджений Г. Герцем, тому його називають вібратором або диполем Герца. На малюнку 10 зображена модель вібратора Герца. Два металеві кульки, відстань між центрами яких дорівнює l, приєднані до затискачів джерела гармонійної ЕРС. Відстань l мало в порівнянні з довжиною хвилі випромінювання вібратора в навколишньому середовищі, тому наближено […]...
- Ультрафіолетове випромінювання До ультрафіолетовим променям відносять електромагнітне випромінювання з довжиною хвилі від декількох тисяч до декількох атомних діаметрів (390-10 нм). Це випромінювання було відкрито в 1802 р фізиком І. Ріттером. Ультрафіолетове випромінювання має більшу енергію, ніж видиме світло, тому сонячне випромінювання в ультрафіолетовому діапазоні стає небезпечним для людського організму. Ультрафіолетове випромінювання, як відомо, щедро посилає нам Сонце. […]...
- Випромінювання диполя Випущення електромагнітних хвиль відбувається при прискореному русі електричних зарядів. Найпростішою моделлю джерела електромагнітних хвиль є електричний диполь, дипольний момент якого гармонічно змінюється з часом. Такий елементарний диполь називають диполем Герца. У радіотехніці диполь Герца еквівалентний невеликої антени, розмір якої багато менше довжини хвилі. Прикладом такого диполя може служити система, утворена нерухомим точковим зарядом і вагається […]...
- Характеристики теплового випромінювання Енергія, яку втрачає тіло внаслідок теплового випромінювання, характеризується наступними величинами. Потік випромінювання (Ф) – енергія, що випромінюється за одиницю часу з усієї поверхні тіла. Фактично, це потужність теплового випромінювання. Розмірність потоку випромінювання – [Дж / с = Вт]. Енергетична світність (Re) – енергія теплового випромінювання, що випускається за одиницю часу з одиничною поверхні нагрітого тіла. […]...
- Випромінювання електромагнітних хвиль У цій главі вивчається випромінювання електромагнітних хвиль на прикладі задачі визначення електромагнітного поля, що виникає при нерівномірному русі електричного заряду. Завдання вирішується виходячи з уявлення про те, що електромагнітні поля, що виникають при русі заряду повинні мати хвильовий характер. Найбільш просто в цьому випадку можна знайти магнітне поле електромагнітної хвилі на відстані від рухомого заряду, […]...
- Гальмівне випромінювання Вільгельм Конрад Рентген (1845-1923), Нікола Тесла (1856-1943), Арнольд Йоганнес Вільгельм Зоммерфельд (1868-1951) Термін “гальмівне випромінювання”, або Bremsstrahlung (нім.), Відноситься до рентгенівського або іншому електромагнітному випромінюванню, що випускається, коли заряджена частинка (наприклад, електрон) раптово сповільнюється, реагуючи на сильне електричне поле атомного ядра. Розглянемо рентгенівські промені, що випускаються при бомбардуванні металевої пластинки електронами високих енергій. Б’ючи в […]...
- Особливості лазерного випромінювання Лазерне випромінювання за своїми властивостями значно відрізняється від випромінювання звичайних джерел світла. Відзначимо його характерні особливості. 1. Когерентність. Випромінювання є висококогерентним, що обумовлено властивостями вимушеного випромінювання. При цьому має місце не тільки тимчасова, але і просторова когерентність: різниця фаз у двох точках площини, перпендикулярної напрямку поширення, зберігається постійною (рис. 31.5, а). 2. коллімірованіе. Лазерне випромінювання […]...
- Випромінювання – реферат Випромінювання, в найзагальнішому вигляді, можна уявити собі як виникнення і поширення хвиль, що приводить до обурення поля. Поширення енергії виражається у вигляді електромагнітного, іонізуючого, гравітаційного випромінювань і випромінювання по Хокингу. Електромагнітні хвилі – це обурення електромагнітного поля. Вони бувають радіохвильовими, інфрачервоними (теплове випромінювання), терагерцовий, ультрафіолетовими, рентгенівськими і видимими (оптичними). Електромагнітна хвиля має властивість поширюватися в […]...
- Вільям Гершель: відкривач урану і інфрачервоного випромінювання Вільям Гершель відкрив нову планету Сонячної системи – Уран, виявив два його супутника, а також супутники Сатурна. Він першим почав вивчати інфрачервоне випромінювання Сонця. Вільям Гершель народився в сім’ї музиканта і володів великими музичними здібностями. Уже в 14 років він грав в оркестрі, а пізніше служив полковим музикантом в Ганновері. Перебравшись до Англії, Гершель продовжив […]...
- Вимушене випромінювання Крім мимовільних (спонтанних) переходів з одного енергетичного рівня на інший, спостерігаються також вимушені (або індуковані) переходи, зумовлені дією на атом падаючого на нього випромінювання. Мимовільні переходи можуть здійснюватися тільки в одному напрямку – з більш високих рівнів на нижчі. Вимушені переходи можуть з однаковою ймовірністю відбуватися як в одному, так і в іншому напрямку. У […]...
- Рентгенівське випромінювання Випромінювання в діапазоні довжин хвиль від кількох атомних діаметрів до кількох сотень діаметрів атомного ядра називається рентгенівським. Це випромінювання було відкрито в 1895 р В. Рентгеном (Рентген назвав його Х-променями). У 1901 р В. Рентген першим з фізиків отримав Нобелівську премію за відкриття випромінювання, названого на його честь. Це випромінювання може виникати при гальмуванні будь-якою […]...
- Електромагнітне випромінювання: коротко Електромагнітним випромінюванням називається розповсюджується в просторі обурення електричних і магнітних полів. Основними характеристиками електромагнітних хвиль є їх частота і довжина, які залежать від швидкості поширення хвиль, у свою чергу залежить від середовища. Електромагнітні хвилі – це поперечні хвилі, в яких вектори напруженостей електричного і магнітного полів коливаються перпендикулярно до напрямку поширення хвилі. Від хвиль на […]...
- Неіонізуючі поля і випромінювання Поняття “неіонізуючі випромінювання” З курсу фізики добре відомо, що поширення енергії відбувається у вигляді дрібних частинок і хвиль, процес випускання і поширення якої називається випромінюванням. Розрізняють 2 основних види випромінювання по впливу на предмети і живі тканини: Іонізуюче випромінювання. Це потоки елементарних частинок, що утворюються в результаті поділу атомів – радіоактивне випромінювання, альфа, бета, гамма, […]...
- Реліктове випромінювання – що це таке? Реліктове випромінювання це космічний мікрохвильовий фон, невидимий без спеціального обладнання. Відповідно до теорії Великого Вибуху, реліктове випромінювання є затухаючим “відлунням” або “відблиском” цього самого вибуху, що стався 13770000000 років тому. Саме слово реліктовий в перекладі з латині означає “залишковий”. Реліктове випромінювання з’явилося приблизно через 400 000 років після великого вибуху в результаті рекомбінації субатомних частинок. […]...
- Що таке реліктове випромінювання? Реліктове випромінювання приходить на Землю з усіх напрямків – це своєрідне “відлуння Великого Вибуху”. Структура фону реліктового випромінювання сформувалася, коли Всесвіту було всього 400 000 років від роду. До того моменту її температура впала нижче 2700 ° і гаряча непрозора плазма стала прозорим для електромагнітного випромінювання газом. З тих пір Всесвіт продовжувала розширюватися і охолоджуватися, […]...
- Випромінювання Сонця У межах Сонячної системи Сонце – потужне джерело теплового випромінювання, що обумовлює життя на Землі. Сонячне випромінювання має лікувальні властивості (геліотерапія), використовується як засіб загартовування. Воно ж може надавати і негативний вплив на організм (опік, тепловий удар). На кордоні атмосфери спектр Сонця близький до спектру абсолютно чорного тіла. Максимум іспускательной здатності припадає на λ1max = […]...
- Випромінювання – коротко З якої причини на нашій Землі тепло? На це питання досить просто відповісти – завдяки Сонцю. Однак, як цей процес пояснюється з точки зору фізики? Навколо нас існує постійне магнітне поле, яке викликане зміною електричного. В результаті цього Землю огортають електромагнітні хвилі. Будь-яка електромагнітна хвиля, незалежно від своєї частоти, має енергію. Однак деякі певні частоти […]...
- Реліктове випромінювання Реліктове випромінювання (або космічне мікрохвильове фонове випромінювання) – це електромагнітне випромінювання, що наповнює космос. Воно є залишком сліпучого спалаху, з якою під час Великого вибуху 13,7 млрд років тому почалася еволюція нашого Всесвіту. У міру її розширення і остигання збільшувалася довжина хвилі фотонів високих енергій (в рентгенівському і гамма-діапазонах електромагнітного випромінювання), так що зараз це […]...
- Сонячна радіація Сонячна радіація, що досягає поверхні Землі, є основним джерелом енергії для підтримки теплового балансу планети, водного обміну організмів, створення і перетворення органічної речовини автотрофним ланкою біосфери. Слід говорити про перетвореннях енергії з однієї форми в іншу: енергія сонячної радіації перетворюється в хімічну енергію, що запасається фотосинтезирующими рослинами, а остання перетворюється в інші форми у міру […]...
- Щільність потоку електромагнітного випромінювання Як ми вже знаємо, хвиля характеризується перенесенням енергії. Отже, електромагнітні хвилі теж несуть з собою енергію. Розглянемо деяку поверхню площею S. Покладемо, що через неї електромагнітні хвилі переносять енергію. Щільність потоку електромагнітного випромінювання Лініями позначені напрями поширення електромагнітних хвиль. Лінії, перпендикулярні поверхні, у всіх точках яких коливання відбуваються в однакових фазах, називаються променями. А ці […]...
- Випромінювання Черенкова Черенковське випромінювання виникає, коли заряджена частинка (наприклад, електрон) пролітає крізь прозору середу (наприклад, скло або воду) зі швидкістю, що перевищує швидкість світла в цьому середовищі. Один з найбільш звичайних прикладів такого випромінювання дають ядерні реактори, які часто занурені в басейн з охолоджувальною рідиною. Активна зона реактора оточена моторошнуватим синім світінням, викликаним черенковське випромінюванням народжених в […]...
- Реліктове випромінювання Всесвіту Астрономічні спостереження показують, що, крім окремих джерел випромінювання у вигляді зірок і галактик, у Всесвіті є випромінювання, неподілюваний на окремі джерела – фонове випромінювання. Воно спостерігається у всіх діапазонах електромагнітного спектру. В основному фонове випромінювання є сума світіння різних джерел (галактик, квазарів, міжгалактичного газу), настільки далеких, що сучасні засоби астрономічних спостережень поки не можуть розділити […]...
- Шкала електромагнітних хвиль – доповідь Існує величезна різноманітність електромагнітних хвиль, що відрізняються довжиною. 1. Якщо довжина хвилі більше 1 мм, то такі хвилі називаються радіохвилями. Такого виду хвилі спостерігаються при радіомовлення, телебачення, а також під час грози. Найбільш довгі хвилі, що мають довжину хвилі понад 10 км, називаються наддовгими. Вони використовуються для радіомовлення під водою. До довгим хвилям відносяться ті, […]...
- Закон випромінювання абсолютно чорного тіла “Квантова механіка чарівна”, – пише фахівець з квантової теорії Деніель Грінбергер. Квантова механіка, згідно з якою речовина має властивості як хвилі, так і частинки, народилася після новаторських робіт по випромінюванню нагрітих об’єктів. Уявіть спіраль електронагрівача, яка стає спочатку коричневою, а потім, нагріваючись, – червоною. Закон випромінювання абсолютно чорного тіла (АЧТ), запропонований німецьким фізиком Максом Планком […]...
- Шкала електромагнітних хвиль Електромагнітні хвилі класифікуються за довжиною хвилі або пов’язаною з нею частотою хвилі. Відзначимо також, що ці параметри характеризують не тільки хвильові, а й квантові властивості електромагнітного поля. Відповідно в першому випадку електромагнітна хвиля описується класичними законами, а в другому – квантовими законами. Розглянемо поняття спектра електромагнітних хвиль. Спектром електромагнітних хвиль називається смуга частот електромагнітних хвиль, […]...
- Вимушене випромінювання атомів Квантова теорія рівноважного випромінювання. У 1916 р Ейнштейн з позиції квантової теорії теоретично розглянув проблему рівноважного випромінювання (див. Розділ 1.1), коли при деякій температурі речовина знаходиться в термодинамічній рівновазі з випромінюванням, що заповнює об’єм деякої порожнини. Викладаючи основні положення теорії Ейнштейна, введемо в фізичну модель такого процесу ряд припущень, які не змінюючи спільності висновків, дозволять […]...
- Видиме світло Видиме світло і ультрафіолетові промені створюються коливаннями електронів в атомах і іонах. Область спектра видимого електромагнітного випромінювання дуже мала і має межі, які визначаються властивостями органу зору людини. Довжини хвиль видимого світла лежать в діапазоні від 380 нм до 760 нм. Всім кольорам веселки відповідають різні довжини хвиль, що лежать в цих вельми вузьких межах. […]...
- Ставлення бактерій до випромінювання Найважливішим природним джерелом випромінювання для Землі є сонячна радіація. Поверхні Землі досягають переважно хвилі довжиною від 300 нм і більше, оскільки більш короткі хвилі затримуються атмосферою. Світло в діапазоні від 300 до 1000 нм, який припадає в основному на видиме світло, робить помітний вплив на життя різних прокариотов, включаючи бактерії – збудників хвороб людини. Випромінювання […]...
- Дифракція випромінювання і часток на кристалічній решітці Незважаючи на великий прогрес у розвитку техніки, до теперішнього часу не створено достатньо надійних і ефективних приладів, що дозволяють безпосередньо спостерігати розташування окремих атомів у кристалічній решітці або в молекулах. Найдосконаліші електронні мікроскопи дозволяють спостерігати тільки дуже великі атоми, наприклад урану або золота, розташовані поблизу дрібніших. Найбільш поширені електронні мікроскопи дозволяють спостерігати неоднорідності з розмірами […]...
- Приймачі випромінювання Найбільш, мабуть, найпоширенішим приймачем випромінювання споконвіку було людське око. Але можливості ока обмежені – діаметр зіниці при мінімальному освітленні коливається від 7,5 мм для дитини 10 років до 4 мм для літньої людини, а роздільна здатність неозброєного ока – всього близько однієї хвилини дуги (1/30 діаметра місячного диска). До того ж людське око, накопичуючи падаюче […]...
- Спектри випромінювання і поглинання Нагадаємо, що для того, щоб обчислити частоту, знаючи довжину хвилі, треба розділити швидкість поширення хвилі на цю довжину. Так що чим більше частота випромінювання, тим коротше його довжина хвилі. Тепер ми також знаємо, що енергія електромагнітного випромінювання прямо пропорційна його частоті, т. Е. Обернено пропорційна довжині його хвилі. Випромінювання, довжина хвилі якого лежить на ділянці […]...
- Теплопровідність тіл. Конвекція та випромінювання Всі неживі тіла здатні передавати тепло від більш нагрітих ділянок тіла до менш нагрітих, тобто вони володіють теплопровідністю. Найбільша теплопровідність властива, як правило, твердим тілам, а газоподібні та рідкі тіла – погані провідники тепла. У високій теплопровідності твердих тіл і низької теплопровідності рідин можна переконатися при проведенні дослідів (рис. 23, 24). При внесенні в полум’я […]...
- Синхротронне випромінювання: поняття, основи, принцип Спектр синхротронного випромінювання не так уже й великий. Тобто вона може бути розділена лише на кілька видів. Якщо частка нерелятивістська, то таке випромінювання називається циклотронної емісією. Якщо, з іншого боку, частинки є релятивістськими за своєю суттю, то випромінювання, отримані в результаті їхньої взаємодії, іноді називаються ультрарелятивістських. Синхронне випромінювання може бути досягнуто або штучно (в синхротронах […]...