Действие на инфрачервените лъчи. Какво трябва да знаете за инфрачервеното лъчение? Инфрачервена радиация в живота

\u003e Инфрачервени вълни

Какво инфрачервени вълни: инфрачервена дължина на вълната, инфрачервена дължина на вълната и честота. Изследвайте инфрачервените вериги и източници.

Инфрачервена светлина (IR) - електромагнитни лъчи, които по дължина на вълната надвишават видимия (0.74-1 mm).

Учебно предизвикателство

Разберете трите диапазона на IR спектъра и опишете процесите на абсорбция и излъчване от молекули.

Акценти

Инфрачервената светлина поглъща по-голямата част от топлинното излъчване, излъчвано от телата около стайна температура. Той се излъчва и абсорбира, ако настъпят промени във въртенето и вибрациите на молекулите.
IR частта от спектъра може да бъде разделена на три области по дължина на вълната: далечна инфрачервена (300-30 THz), средна (30-120 THz) и близка (120-400 THz).
IR също се нарича термично излъчване.
Важно е да се разбере концепцията за излъчване, за да се разбере IR.
Инфрачервените лъчи могат да се използват за дистанционно определяне на температурата на обектите (термография).

Условия

Термография - дистанционно изчисляване на промените в телесната температура.
Термично излъчване - електромагнитно излъчване, генерирано от тялото поради температурата.
Емисивността е способността на повърхността да излъчва.

Инфрачервени вълни

Инфрачервена (IR) светлина - електромагнитни лъчи, които надвишават видимата светлина (0.74-1 mm) по отношение на дължините на вълните. Инфрачервеният диапазон на дължината на вълната се сближава до честотния диапазон 300-400 THz и побира огромно количество топлинно излъчване. Инфрачервената светлина се абсорбира и излъчва от молекулите, докато те се въртят и вибрират.

Ето основните категории електромагнитни вълни. Разделителните линии са различни на някои места, а други категории могат да се припокриват. Микровълните заемат високочестотната част на радиосекцията на електромагнитния спектър

Подкатегории на IR вълни

Инфрачервената част на електромагнитния спектър обхваща диапазона от 300 GHz (1 mm) до 400 THz (750 nm). Могат да се разграничат три вида инфрачервени вълни:

Далечен IR: 300 GHz (1 mm) до 30 THz (10 μm). Долната част може да се нарече микровълни. Тези лъчи се абсорбират поради въртене в молекули на газовата фаза, молекулярни движения в течности и фотони в твърди тела. Водата в земната атмосфера се поглъща толкова силно, че става непрозрачна. Но има определени дължини на вълните (прозорци), използвани за предаване.
Средна IR: 30 до 120 THz (10 до 2,5 μm). Източниците са горещи обекти. Абсорбира се от вибрации на молекули (различни атоми вибрират в равновесни позиции). Този диапазон понякога се нарича пръстов отпечатък, тъй като е специфичен феномен.
Близо инфрачервен обхват: 120 до 400 THz (2500-750 nm). Тези физически процеси са подобни на тези, които се случват при видима светлина. Най-високите честоти могат да бъдат намерени с определени видове фотографски филми и сензори за инфрачервено, фотографско и видеозаснемане.

Топлинно и топлинно излъчване

Инфрачервеното лъчение се нарича още термично лъчение. Инфрачервената светлина от Слънцето покрива само 49% от земната топлина, а всичко останало е видима светлина (погълната и повторно отскочена при по-дълги вълни).

Топлината е енергия в преходна форма, която тече поради разликата в температурата. Ако топлината се предава чрез топлопроводимост или конвекция, тогава лъчението може да се разпространи във вакуум.

За да разберете инфрачервените лъчи, трябва внимателно да обмислите концепцията за излъчване.

Източници на инфрачервени вълни

Хората и по-голямата част от планетарната среда генерират топлинни лъчи с 10 микрона. Това е границата, разделяща средните и далечните инфрачервени области. Много астрономически тела излъчват забележимо количество инфрачервени лъчи при нетермични дължини на вълните.

Инфрачервените лъчи могат да се използват за изчисляване на температурата на обектите на разстояние. Този процес се нарича термография и се използва най-активно във военна и промишлена употреба.

Термографско изображение на куче и котка

Инфрачервените вълни се използват също в отоплението, комуникациите, метеорологията, спектроскопията, астрономията, биологията и медицината и анализа на произведения на изкуството.

Инфрачервена радиация (IR) е електромагнитно излъчване с по-голяма дължина на вълната от видимата светлина, простираща се от номиналния червен ръб на видимия спектър при 0.74 μm (микрона) до 300 μm. Този диапазон на дължината на вълната съответства на честота в диапазона от около 1 до 400 THz и включва по-голямата част от топлинното излъчване, излъчвано от обекти в близост до стайна температура. Инфрачервената радиация се излъчва или абсорбира от молекулите, когато те променят своето ротационно-вибрационно движение. Наличието на инфрачервено лъчение е открито за първи път през 1800 г. от астронома Уилям Хершел.

По-голямата част от енергията от Слънцето навлиза в Земята под формата на инфрачервено лъчение. Слънчевата светлина в зенита си осигурява осветеност от малко над 1 киловат на квадратен метър над морското равнище. От тази енергия 527 вата инфрачервено лъчение, 445 вата видима светлина и 32 вата ултравиолетово лъчение.

Инфрачервената светлина се използва в промишлени, научни и медицински приложения. Устройствата за нощно виждане с инфрачервено осветление позволяват на хората да наблюдават животни, които не могат да се видят на тъмно. В астрономията инфрачервените изображения ви позволяват да наблюдавате обекти, скрити от междузвездния прах. Инфрачервените камери се използват за откриване на топлинни загуби в изолирани системи, наблюдават промени в кръвния поток в кожата и откриват прегряване в електрическото оборудване.

Сравнение на светлината
Име	Дължина на вълната	Честота Hz)	Фотонна енергия (eV)
Гама лъчи	по-малко от 0,01 nm	повече от 10 EHZ	124 keV - 300 + GeV
Рентгенови лъчи	0,01 nm до 10 nm		124 eV до 124 keV
Ултравиолетови лъчи	10 nm - 380 nm	30 PHZ - 790 THz	3.3 eV до 124 eV
Видима светлина	380 nm - 750 nm	790 THz - 405 THz	1,7 eV - 3,3 eV
Инфрачервена радиация	750 nm - 1 mm	405 THz - 300 GHz	1,24 meV - 1,7 eV
Микровълнова печка	1 мм - 1 метър	300 GHz - 300 MHz	1,24 μeV - 1,24 meV
	1 мм - 100 км	300 GHz - 3 Hz	12,4 feV - 1,24 meV

Инфрачервените изображения се използват широко за военни и граждански цели. Военните приложения включват наблюдение, нощно наблюдение, насочване и проследяване. Невоенните приложения включват анализ на топлинната ефективност, мониторинг на околната среда, инспекция на промишлени обекти, дистанционно отчитане на температурата, безжични комуникации с малък обсег, спектроскопия и прогнозиране на времето. Инфрачервената астрономия използва сензор, оборудван с телескопи, за да проникне в прашните области на космоса, като молекулярни облаци, и да открие обекти като планети.

Въпреки че близката инфрачервена област на спектъра (780-1000 nm) отдавна се смята за невъзможна поради шума във визуалните пигменти, усещането за близка инфрачервена светлина е запазено при шараните и при три вида циклиди. Рибите използват близката инфрачервена област на спектъра за улавяне на плячка и за фототактическа ориентация по време на плуване. Близкият инфрачервен спектър за риби може да бъде полезен при условия на слаба светлина при здрач и в кални водни повърхности.

Фотомодулация

Близка инфрачервена светлина или фотомодулация се използва за лечение на язви, причинени от химиотерапия, както и за зарастване на рани. Съществуват редица произведения, свързани с лечението на херпесния вирус. Изследователските проекти включват работа по изследване на централната нервна система и терапевтични ефекти чрез регулиране на цитохрома и оксидазите и други възможни механизми.

Опасно за здравето

Силното инфрачервено лъчение в определени индустрии и високите температури могат да бъдат опасни за очите, което да доведе до увреждане на очите или слепота за потребителя. Тъй като лъчението е невидимо, на такива места трябва да се носят специални инфрачервени очила.

Земята като инфрачервен излъчвател

Земната повърхност и облаците поглъщат видимо и невидимо лъчение от слънцето и връщат по-голямата част от енергията като инфрачервено лъчение обратно в атмосферата. Някои вещества в атмосферата, главно капчици облаци и водни пари, както и въглероден диоксид, метан, азотен оксид, сярен хексафлуорид и хлорофлуоровъглерод абсорбират инфрачервеното лъчение и го връщат отново във всички посоки, включително обратно на Земята. По този начин парниковият ефект поддържа атмосферата и повърхността много по-топла, отколкото ако в атмосферата няма инфрачервени абсорбатори.

История на науката за инфрачервеното лъчение

Откриването на инфрачервеното лъчение се приписва на астроном Уилям Хершел в началото на 19 век. Хершел публикува резултатите от своите изследвания през 1800 г. пред Лондонското кралско общество. Хершел използва призма, за да пречупи светлината от слънцето и да открие инфрачервеното лъчение, извън червената част на спектъра, чрез повишаване на температурата, записано на термометър. Той беше изненадан от резултата и ги нарече „топлинни лъчи“. Терминът "инфрачервено лъчение" се появява едва в края на 19 век.

Други важни дати включват:

1737: Емили дю Шателе предсказа това, което днес е известно като инфрачервено лъчение в дисертацията си.
1835: Македонио Мелони прави първите термопилоти с инфрачервен детектор.
1860: Густав Кирхоф формулира теоремата за черното тяло.
1873: Уилоуби Смит открива фотопроводимостта на селена.
1879: Емпирично е формулиран законът на Стефан-Болцман, според който енергията, излъчвана от черно тяло, е пропорционална.
1880-те и 1890-те: лорд Рейли и Вилхелм Виен решават част от уравнението на черното тяло, но и двете са приблизителни. Този проблем е наречен „ултравиолетова катастрофа и инфрачервена катастрофа“.
1901: Макс Планк Макс Планк публикува уравнението и теоремата за черното тяло. Той реши проблема с квантуването на допустимите енергийни преходи.
1905: Алберт Айнщайн разработва теорията за фотоелектричния ефект, която определя фотоните. Също така Уилям Коблентс в спектроскопията и радиометрията.
1917: Теодор Кийс разработва сензор за талиев сулфид; Британците разработват първото инфрачервено търсене и тракер през Първата световна война и откриват самолети в радиус от 1,6 км.
1935: Оловни соли - Ранно насочване на ракетите през Втората световна война.
1938: Tew Ta прогнозира, че пироелектричният ефект може да се използва за откриване на инфрачервено лъчение.
1952: Н. Уилкер открива антимониди, съединения на антимона с метали.
1950: Пол Круз и Texas Instruments произвеждат инфрачервени изображения преди 1955.
1950-те и 1960-те: Спецификация и радиометрични подразделения, както са определени от Фред Никодеменас, Робърт Кларк Джоунс.
1958: WD Lawson (Royal Radar Institution в Малвърн) открива свойствата на откриване на IR фотодиод.
1958: Falcon разработва инфрачервени ракети и първия учебник за инфрачервени сензори от Paul Cruise et al.
1961: Джей Купър изобретява пироелектрическа детекция.
1962: Kruse и Rodat популяризират фотодиоди; налични са елементи от масив сигнал и редови масив.
1964: W.G.Evans открива инфрачервени терморецептори в бръмбар.
1965: Първи наръчник с инфрачервена светлина, първи комерсиални термокамери; сформира лаборатория за нощно виждане в армията на Съединените щати (в момента лаборатория за нощно виждане и електронен сензор за контрол.
1970: Уилард Бойл и Джордж Е. Смит предлагат CCD устройство за телефон за изображения.
1972: Създаден е общия софтуерен модул.
1978: Астрономията с инфрачервени изображения навършва пълнолетие, планира се обсерватория, масово производство на антимониди и фотодиоди и други материали.

Уилям Хершел беше първият, който забеляза, че зад червения ръб на призматичния спектър на Слънцето има невидима радиация, която кара термометъра да се нагрява. По-късно това излъчване беше наречено топлинно или инфрачервено.

Близо инфрачервеното лъчение е много подобно на видимата светлина и се открива от същите инструменти. В средния и далечния инфрачервен лъч се използват болометри, за да се посочат промените.

В средния IR диапазон цялата планета Земя и всички обекти на нея, дори лед, блестят. Поради това Земята не се прегрява от слънчева топлина. Но не всички инфрачервени лъчения преминават през атмосферата. Има само няколко прозореца на прозрачност, останалата част от радиацията се абсорбира от въглероден диоксид, водни пари, метан, озон и други парникови газове, които пречат на Земята да се охлади бързо.

Поради абсорбцията в атмосферата и топлинното излъчване на обекти, телескопите за средния и далечния инфрачервен лъч се изнасят в космоса и се охлаждат до температурата на течния азот или дори хелий.

Инфрачервеният диапазон е един от най-интересните за астрономите. В него блести космически прах, който е важен за формирането на звездите и еволюцията на галактиките. Инфрачервеното лъчение преминава през космически прахови облаци по-добре от видимото лъчение и ви позволява да видите обекти, недостъпни за наблюдение в други части на спектъра.

Източници

Фрагмент от едно от така наречените дълбоки полета на Хъбъл. През 1995 г. космически телескоп натрупва светлина, идваща от една област на небето за 10 дни. Това направи възможно да се видят изключително слаби галактики, разстоянието до които е до 13 милиарда светлинни години (по-малко от един милиард години от Големия взрив). Видимата светлина от такива далечни обекти изпитва значително червено изместване и става инфрачервена.

Наблюденията са извършени в район, далеч от равнината на галактиката, където се виждат относително малко звезди. Следователно повечето регистрирани обекти са галактики на различни етапи на еволюция.

Гигантска спирална галактика, наричана още M104, е разположена в клъстера галактики в съзвездието Дева и е почти на ръба. Той има огромна централна издутина (кълбовидна изпъкналост в центъра на галактиката) и съдържа около 800 милиарда звезди - 2-3 пъти повече от Млечния път.

В центъра на галактиката има свръхмасивна черна дупка с маса около милиард пъти масата на Слънцето. Това се определя от скоростите на звездите близо до центъра на галактиката. В инфрачервения диапазон в галактиката ясно се вижда пръстен от газ и прах, в който активно се раждат звезди.

Приемници

Основно огледало с диаметър 85 см направен от берилий и охладен до 5,5 ДА СЕ за намаляване на собственото инфрачервено лъчение на огледалото.

Телескопът е пуснат през август 2003 г. по програмата четири страхотни обсерватории на НАСАвключително:

гама обсерватория "Комптън" (1991-2000, 20 keV-30 GeV), вижте небето в гама лъчи с енергия от 100 MeV,
рентгенова обсерватория "Чандра" (1999, 100 eV-10 keV),
космически телескоп "Хъбъл" (1990, 100-2100 нм),
инфрачервен телескоп "Spitzer" (2003, 3-180 μm).

Очаква се телескопът Spitzer да продължи около 5 години. Телескопът получи името си в чест на астрофизика Лиман Спицър (1914–97), който през 1946 г., много преди изстрелването на първия спътник, публикува статия, озаглавена „Ползите за астрономията на извънземна обсерватория“, и 30 години по-късно убеди НАСА и Американския конгрес да започнат разработването на космически телескоп “ Хъбъл ".

Гледки към небето

Близо инфрачервено небе 1-4 μm и в средния инфрачервен диапазон 25 μm (COBE / DIRBE)

В близкия инфрачервен диапазон Галактиката се вижда дори по-ясно, отколкото във видимия.

Но в средния инфрачервен диапазон Galaxy почти не се вижда. Наблюденията са силно затруднени от праха в Слънчевата система. Разположен е по равнината на еклиптиката, която е наклонена към равнината на Галактиката под ъгъл от около 50 градуса.

И двете проучвания са получени от инструмента DIRBE (Diffuse Infrared Background Experiment) на борда на сателита COBE (Cosmic Background Explorer). Този експеримент, започнат през 1989 г., създаде пълни инфрачервени карти на небето в диапазон от 1,25 до 240 μm.

Земно приложение

Устройството се основава на електронно-оптичен преобразувател (EOC), който позволява значително (от 100 до 50 хиляди пъти) да усили слабата видима или инфрачервена светлина.

Обективът създава изображение на фотокатода, от което, както в случая на PMT, се избиват електрони. След това те се ускоряват с високо напрежение (10–20 kV), са фокусирани от електронна оптика (електромагнитно поле със специално избрана конфигурация) и попадат на флуоресцентен екран като телевизор. На него изображението се изследва през окулярите.

Овърклокът на фотоелектроните дава възможност при условия на слаба светлина да се използва буквално всеки квант светлина за получаване на изображение, но при пълна тъмнина се изисква осветление. За да не изневерят на присъствието на наблюдател, те използват прожектор с близка инфрачервена светлина (760-3000 нм).

Съществуват и устройства, улавящи собственото топлинно излъчване на обекти в средния IR диапазон (8-14 μm). Такива устройства се наричат \u200b\u200bтепловизори, те ви позволяват да забележите човек, животно или нагрят двигател поради техния термичен контраст с околния фон.

Цялата енергия, консумирана от електрически нагревател, в крайна сметка се превръща в топлина. Значителна част от топлината се отвежда от въздуха, който влиза в контакт с горещата повърхност, разширява се и се издига, така че таванът се отоплява основно.

За да се избегне това, нагревателите са оборудвани с вентилатори, които насочват топлия въздух например към краката на човек и помагат за смесване на въздуха в стаята. Но има и друг начин за пренос на топлина към околните предмети: инфрачервено лъчение от нагревателя. Колкото по-гореща е повърхността и колкото по-голяма е нейната площ, толкова по-здрава е тя.

За да се увеличи площта, радиаторите са направени плоски. Температурата на повърхността обаче не може да бъде висока. При други модели нагреватели се използва спирала, загрята до няколкостотин градуса (червена топлина) и вдлъбнат метален рефлектор, който създава насочен поток от инфрачервено лъчение.

Спирачка Равновесие Едноцветен Черенковское Преходни Радиоизлъчване Микровълнова печка Терахерц Инфрачервена Видим Ултравиолетово Рентгенов Гама лъчение Йонизиращо Реликвия Магнито-дрейф Двуфотон Принуден

Инфрачервена радиация - електромагнитно излъчване, заемащо спектралната област между червения край на видимата светлина (с дължина на вълната λ \u003d 0,74 μm) и микровълновото лъчение (λ ~ 1-2 mm).

Инфрачервеното лъчение е открито през 1800 г. от английския учен У. Хершел.

Сега целият обхват на инфрачервеното лъчение е разделен на три компонента:

късовълнова област: λ \u003d 0,74 - 2,5 микрона;
регион със средна вълна: λ \u003d 2,5 - 50 микрона;
регион с дължина на вълната: λ \u003d 50 - 2000 микрона;

Наскоро дълговълновият ръб на този диапазон беше разпределен в отделен, независим диапазон от електромагнитни вълни - терагерцово лъчение (субмилиметрово лъчение).

Инфрачервеното излъчване се нарича още „топлинно“ излъчване, тъй като всички тела, твърди и течни, нагрети до определена температура, излъчват енергия в инфрачервения спектър. В този случай дължините на вълните, излъчвани от тялото, зависят от температурата на нагряване: колкото по-висока е температурата, толкова по-къса е дължината на вълната и по-високата интензивност на излъчване. Емисионният спектър на абсолютно черно тяло при относително ниски (до няколко хиляди Келвина) температури се намира главно в този диапазон.

Използвайки

IR (инфрачервените) диоди и фотодиоди се използват широко в дистанционното управление, системите за автоматизация, системите за сигурност и др. Те не разсейват вниманието на човек поради своята невидимост. Инфрачервените излъчватели се използват в промишлеността за сушене на бои и лакови повърхности. Инфрачервеният метод на сушене има значителни предимства пред традиционния метод на конвекция. На първо място, това е, разбира се, икономически ефект. Скоростта и енергията, изразходвани за инфрачервено сушене, са по-малко от тези на традиционните методи. Положителен страничен ефект е също стерилизация на храна, повишена устойчивост на корозия на боядисаните повърхности. Недостатъкът е значително по-голямата неравномерност на отоплението, което е напълно неприемливо в редица технологични процеси. Характеристика на използването на IR лъчение в хранителната промишленост е възможността за проникване на електромагнитна вълна в такива капилярно-порести продукти като зърно, зърнени култури, брашно и др. На дълбочина 7 mm. Тази стойност зависи от естеството на повърхността, структурата, свойствата на материала и честотната характеристика на радиацията. Електромагнитната вълна с определен честотен диапазон има не само топлинен, но и биологичен ефект върху продукта, допринася за ускоряване на биохимичните трансформации в биологичните полимери (

Инфрачервената светлина е визуално недостъпна за човешкото зрение. Междувременно дългите инфрачервени вълни се възприемат от човешкото тяло като топлина. Инфрачервената светлина има някои свойства на видимата светлина. Излъчването на тази форма се поддава на фокусиране, отражение и поляризация. На теория инфрачервената светлина се интерпретира по-скоро като инфрачервено лъчение (IR). Space RR заема спектралния диапазон на електромагнитното излъчване от 700 nm до 1 mm. IR вълните са по-дълги от видимата светлина и по-къси от радиовълните. Съответно, IR честотите са по-високи от честотите на микровълните и по-ниски от честотите на видимата светлина. IR честотата е ограничена до диапазона 300 GHz - 400 THz.

Инфрачервените вълни бяха открити от британския астроном Уилям Хершел. Откритието е регистрирано през 1800г. Използвайки стъклени призми в експериментите си, ученият по този начин изследва възможността за разделяне на слънчевата светлина на отделни компоненти.

Когато Уилям Хершел трябваше да измери температурата на отделните цветя, той намери фактор за повишаването на температурата с последователното преминаване на следния ред:

виолетово,
син,
зелени,
жълтък,
оранжево,
червен.

Дължина на вълната и честотен диапазон на инфрачервеното лъчение

Въз основа на дължината на вълната учените обикновено разделят инфрачервеното лъчение на няколко спектрални части. В същото време няма еднакво определение на границите на всяка отделна част.

Скала на електромагнитното излъчване: 1 - радиовълни; 2 - микровълни; 3 - IR вълни; 4 - видима светлина; 5 - ултравиолетово; 6 - рентгенови лъчи; 7 - гама лъчи; B - обхват на дължината на вълната; Е - енергия

Теоретично са обозначени три обхвата на вълните:

Близо до
Средна
Освен това

Близкият инфрачервен диапазон е маркиран с дължини на вълните близо до края на видимия светлинен спектър. Приблизителната изчислена дължина на вълната тук е посочена от дължината: 750 - 1300 nm (0.75 - 1.3 μm). Честотата на излъчване е приблизително 215-400 Hz. Късият IR обхват ще излъчва минимум топлина.

Среден IR диапазон (междинен), обхваща дължини на вълните 1300-3000 nm (1,3 - 3 микрона). Честотите тук се измерват в диапазона 20-215 THz. Нивото на излъчената топлина е относително ниско.

Далечният инфрачервен диапазон е най-близо до обхвата на микровълновата печка. Оформление: 3-1000 микрона. Честотен диапазон 0,3-20 THz. Тази група се състои от къси дължини на вълната в сегмента с максимална честота. Тук се излъчва максимална топлина.

Приложения за инфрачервено лъчение

Инфрачервените лъчи са намерили приложение в различни области. Сред най-известните устройства са термокамери, апаратура за нощно виждане и др. Комуникационното и мрежовото оборудване използва инфрачервена светлина както при кабелни, така и при безжични операции.

Пример за работа на електронно устройство е термична камера, чийто принцип се основава на използването на инфрачервено лъчение. И това е само един пример от много други.

Дистанционните са оборудвани с IR система за комуникация с малък обсег, където сигналът се предава чрез IR светодиоди. Пример: общи домакински уреди - телевизори, климатици, грамофони. Инфрачервената светлина предава данни през оптични кабелни системи.

В допълнение, IR излъчването се използва активно от астрономията за изследване на космоса. Благодарение на инфрачервеното лъчение могат да бъдат открити космически обекти, които са невидими за човешкото око.

Малко известни факти за IR светлината

Човешките очи наистина не могат да виждат инфрачервените лъчи. Но кожата на човешкото тяло е способна да ги „вижда“, да реагира на фотони, а не само на топлинна радиация.

Повърхността на кожата всъщност е „очна ябълка“. Ако излезете навън в слънчев ден, затворите очи и протегнете дланите си към небето, лесно можете да намерите местоположението на слънцето.

През зимата в стая, където температурата на въздуха е 21-22 ° C, като сте топло облечени (пуловер, панталон). През лятото в една и съща стая, при същата температура, хората също се чувстват комфортно, но с по-леки дрехи (къси панталони, тениска).

Лесно е да се обясни този феномен: въпреки една и съща температура на въздуха, стените и таванът на помещението през лятото излъчват повече вълни от далечния инфрачервен диапазон, носени от слънчевата светлина (FIR - Far Infrared). Следователно при същите температури човешкото тяло възприема повече топлина през лятото.

IR топлината се възпроизвежда от всеки жив организъм и нежив обект. На екрана на термовизора този момент е отбелязан повече от ясно

Двойки хора, спящи в едно легло, са неволно предаватели и приемници на FIR вълни един спрямо друг. Ако човек е сам в леглото, той действа като предавател на FIR вълни, но вече не получава същите вълни в отговор.

Когато хората говорят помежду си, те неволно изпращат и получават вибрации на FIR вълни един от друг. Приятелската (любяща) прегръдка също активира предаването на FIR радиация между хората.

Как природата възприема IR светлината?

Хората не могат да видят инфрачервена светлина, но змиите от усойница или усойница (като гърмящи змии) имат сензорни „кухини“, които се използват за улавяне на изображения в инфрачервена светлина.

Това свойство позволява на змиите да откриват топлокръвни животни в пълен мрак. Научно се предполага, че змиите с две сензорни "трапчинки" имат някакво дълбочинно възприятие в инфрачервения диапазон.

Свойства на IR змията: 1, 2 - чувствителни зони на сетивната кухина; 3 - мембранна кухина; 4 - вътрешна кухина; 5 - MG влакно; 6 - външна кухина

Рибите успешно използват близка инфрачервена светлина (NIR) за улавяне на плячка и за навигация във водни зони. Този NIR смисъл помага на рибите да се ориентират точно при условия на слаба светлина, в тъмнина или в кални води.

Инфрачервената радиация играе важна роля за оформянето на времето и климата на Земята, както и слънчевата светлина. Общата маса на слънчевата светлина, погълната от Земята в еднакво количество ИЧ лъчение, трябва да пътува от Земята обратно в космоса. В противен случай глобалното затопляне или глобалното охлаждане са неизбежни.

Има очевидна причина въздухът да се охлажда бързо, когато е сух през нощта. Ниското ниво на влажност и отсъствието на облаци в небето отварят ясен път за инфрачервено лъчение. Инфрачервените лъчи достигат до космическото пространство по-бързо и съответно отнасят топлината по-бързо.

Значителна част от него, идваща на Земята, е именно инфрачервената светлина. Всеки естествен организъм или обект има температура, което означава, че излъчва инфрачервена енергия. Дори обекти, които са априори студени (например кубчета лед), излъчват IR светлина.

Инфрачервен технически потенциал

Техническият потенциал на инфрачервените лъчи е неограничен. Има много примери. Инфрачервеното проследяване (насочване) се използва в системите за пасивно управление на ракетите. В този случай се използва електромагнитно излъчване от целта, получено в инфрачервената част на спектъра.

Системи за проследяване на цели: 1, 4 - горивна камера; 2, 6 - относително дълъг отработен пламък; 5 - студен поток, заобикалящ горещата камера; 3, 7 - присвоен важен IR подпис

Метеорологичните сателити, оборудвани със сканиращи радиометри, създават термични изображения, които след това позволяват аналитични техники за определяне на височините и типовете облаци, изчисляване на температурите на сушата и повърхностните води и определяне на характеристиките на повърхността на океана.

Инфрачервеното лъчение е най-често срещаният метод за дистанционно управление на различни устройства. Много продукти са разработени и произведени въз основа на FIR технология. Японците особено се отличиха тук. Ето само няколко примера, които са популярни в Япония и по света:

специални капаци и нагреватели FIR;
fIR плочи, за да запазят рибата и зеленчуците пресни за дълго време;
керамична хартия и FIR керамика;
плат FIR ръкавици, якета, столчета за кола;
фризьорски сешоар FIR, който намалява увреждането на косата;

Инфрачервената рефлектография (съхранение на изкуството) се използва за изучаване на картини, като помага да се разкрият подлежащите слоеве, без да се разрушава структурата. Тази техника помага да се разкрият детайлите, скрити под рисунката на художника.

По този начин се определя дали настоящата картина е оригинално произведение на изкуството или просто професионално направено копие. Идентифицирани са и промените, свързани с възстановителните работи върху произведения на изкуството.

Инфрачервени лъчи: въздействие върху човешкото здраве

Благоприятното въздействие на слънчевата светлина върху човешкото здраве е научно доказано. Прекомерното излагане на слънчева светлина обаче е потенциално опасно. Слънчевата светлина съдържа ултравиолетови лъчи, които изгарят кожата на човешкото тяло.

Инфрачервените сауни за масово използване са широко разпространени в Япония и Китай. И тенденцията към развитието на този метод на лечение се увеличава само.

Междувременно инфрачервената светлина осигурява всички ползи за здравето от естествената слънчева светлина. Това напълно елиминира опасните ефекти от слънчевата радиация.

Чрез използването на технологията за възпроизвеждане на инфрачервени лъчи, пълен контрол на температурата (), се постига неограничена слънчева светлина. Но това далеч не са всички известни факти за ползите от инфрачервеното лъчение:

Далечните инфрачервени лъчи укрепват сърдечно-съдовата система, стабилизират сърдечната честота, увеличават сърдечния дебит, като същевременно намаляват диастолното кръвно налягане.
Стимулирането на сърдечно-съдовата функция с инфрачервена светлина с голям обхват е идеален начин за поддържане на здрава сърдечно-съдова система. Има опит на американските астронавти по време на дълъг космически полет.
Далечните инфрачервени лъчи с температури над 40 ° C отслабват и в крайна сметка убиват раковите клетки. Този факт се потвърждава от Американската асоциация по рака и Националния институт по рака.
Инфрачервените сауни често се използват в Япония и Корея (терапия с хипертермия или терапия Waon) за лечение на сърдечно-съдови заболявания, особено хронична сърдечна недостатъчност и периферни артериални заболявания.
Резултатите от изследванията, публикувани в списанието Neuropsychiatric Disease and Treatment, показват инфрачервените лъчи като „медицински пробив“ при лечението на черепно-мозъчна травма.
Инфрачервената сауна се счита седем пъти по-ефективна за премахване на тежки метали, холестерол, алкохол, никотин, амоняк, сярна киселина и други токсини от тялото.
И накрая, FIR терапията в Япония и Китай е на първо място сред ефективните лечения за астма, бронхит, настинки, грип, синузит. Отбелязва се, че FIR-терапията премахва възпалението, отоците, запушванията на лигавицата.