1 Что такое инфракрасное излучение

Инфракрасное излучение – это вид термический энергии. По-другому его именуют «тепловое излучение». Оно делается лампами накаливания, также составляет около половины от всего излучения Солнца. Это электрическое излучение, чья длина волны добивается от 0,74 мкм до 2000 мкм (что составляет 2 мм). Невооруженным глазом узреть его нельзя, для его регистрации есть особые приборы.

Данная энергия бывает нескольких видов:

• ближняя λ = 0,74-2,5 мкм;
• средняя λ = 2,5-50 мкм;
• далекая λ = 50-2000 мкм.

Часть средневолнового инфракрасного излучения, а конкретно от 7 до 14 мкм, обладает качествами, способными положительным образом оказывать влияние на организм, так как данная длина волны соответствует естественному излучению тела человека.

к меню ↑

2 Сферы внедрения инфракрасного излучения

Его употребляют в пищевой индустрии, при физико-химическом анализе, также в почти всех других сферах:

1. С его помощью стерилизуют продукты питания.
2. В пищевом производстве лучи употребляют не только лишь для термообработки сырья, да и для ускорения биохимических реакций в нем.
3. ИК-спектроскопия является способом высококачественного и количественного анализа, позволяющего устанавливать строение многих молекул, благодаря особенным свойствам инфракрасного излучения.
4. При проверке купюр на подлинность также употребляется данная разработка. При изготовлении купюр, их отмечают особыми красителями, которые можно узреть только при помощи ИК-лучей. Жуликам такие средства подделать очень трудно.
5. Характеристики инфракрасных лучей полезны для использования в устройствах ночного видения, считывающих объекты в мгле.
6. Лучи используются для дистанционного управления.

Замечание! Некие животные владеют инфракрасным зрением. К примеру, змеи охотятся на теплокровную добычу как раз с внедрением собственных адаптированных зрительных органов.

Особенного внимания заслуживает ранее упомянутое применение инфракрасных лучей в медицине. Но все таки существует некий вред от воздействия лучей и противопоказания к их применению. Обычно, полезность и вред инфракрасного излучения для человека обоснованы длиной волны.

Когда в итоге какого-либо наружного воздействия электроны выбиваются из собственной орбиты, они отдают энергию при оборотном движении на орбиту. Эта отдача энергии происходит средством внутреннего излучения электрических волн. При всем этом поражается наружняя оболочка электрона, которая выделяет теплоизлучение в области видимого света, близкого к ультрафиолетовым излучениям и инфракрасным лучам, с совсем определёнными длинами волн. Это теплоизлучение не даёт полного диапазона, а только совсем определённые «цвета».

Вещества, молекулы которых построены из огромного количества атомов, владеют качествами колебательного движения по отношению друг к другу либо крутятся вокруг общего центра масс. Эти явления усиливаются, когда вещества нагревают. При колебательных процессах выделяются электрические волны. Нагреванием твёрдых либо водянистых тел добиваются напластование колебаний непрерывного диапазона

Излучение видимого света, которое мы воспринимаем очами, отличается длинноватой волны от термического излучения. Оба они имеют однообразное свойство, распространятся со скоростью света. Но в отличие от видимого света инфракрасные излучатели дают теплоизлучение которое в то же время производит нагрев воспринимаемой поверхности.

к меню ↑

4.2 Характеристики инфракрасного излучения

Характеристики материи в инфракрасном излучении очень разнятся от их особенностей в видимом излучении.

Передача тепла инфракрасными обогревателями . оковём излучения происходит по другому, чем конвекцией либо теплопроводимостью. Если предмет находится в потоке жарких газов, то безизбежно отнимается какое, то количество тепла, пока температура предмета находится ниже температуры нагретого газа. Напротив, если инфракрасные излучатели облучают предмет, то этим самым нельзя сказать, что поверхность предмета поглощает это теплоизлучение. Предмет может отражать, всасывать либо пропускать лучи без утрат. На практике всегда действуют три вида теплопередачи. Облучаемый предмет поглощает часть этого облучения, часть отражает и часть пропускает. Потому тело охарактеризовывают по возможности поглощения A, отражения R и пропускания D. Эти три величины, находятся в соотношении вместе:

A + R + D = 1

Используя маленькой карманный фонарь можно ярко осветить какой-нибудь предмет, фокусируя на этом предмете подходящим рефлектором весь свет. Точно так же используя характеристики инфракрасного излучения можно сфокусировать луч и на неком расстоянии, нагревать определённое тело либо человека, не нагревая при всем этом воздух, через который проходят лучи.

Многие вещества, прозрачные для видимого света, не пропускают инфракрасные лучи, и напротив. Например слой воды шириной несколько см позволяет отчётливо созидать находящиеся под ним предметы, но он непрозрачен для теплоизлучения с длинами волн больше 1 мкм. На эту область падают все процессы, которые основываются на испарении тонких слоёв воды. В особенности сильные места поглощения тонких слоёв воды находящейся в водянистом агрегатном состоянии приходятся на длинны волн 2; 3; 4,7; и 6,1 мкм.

Если к телу ориентированы лучи определённой длинны волн, то может либо сильно много отражается лучей, тогда и миниатюризируется поглощение и проницаемость лучей либо лучи в основной собственной части поглощаются, и в малозначительной части имеет место прохождение инфракрасного излучения. Воздух, к примеру, есть вещество, при котором проницаемость лучей составляет примерно 100 %. Материалы же, напротив, не пропускают инфракрасные лучи даже при малозначительной толщине. Зависимо от характеристики поверхности и виду металла, поглощение и отражение принимают значительную величину. Окалина, грязь и коррозия на поверхности металла существенно увеличивают возможность поглощения. Точно так же неодинаково воспринимают лучи матовые, полированные либо анодированные металлы. Блестящий алюминий отлично отражает инфракрасные лучи. Возможность отражения зависит также от поверхности металла, в то время как возможность поглощения и проницаемость определяются шириной материала и внутренним строением. С повышением толщины миниатюризируется прохождение инфракрасного излучения, если материал однородный по собственному строению. При однородной массе увеличивается возможность теплоёмкости .

При оценке материала по его отношению к инфракрасным лучам нельзя управляться качествами, проявляемыми веществом в видимом свете. Стеклянная пластинка пропускает лучи только при длине около 2.5 мкм. Теплоизлучение более длинноватых волн очень очень поглощается. Если нужно подогреть стекло, то необходимо применить излучатель, максимум лучей которого имеет длину волны 2.5 мкм. Если избрать коротковолновый излучатель, тогда поглощается маленькая часть лучистой энергии. Если использовать длинноволновый излучатель, тогда имеет место полное поглощение лучистой энергии в ближайших нескольких миллиметрах толщины стекла. Для тонких стеклянных пластинок, может быть, использовать только длинноволновый излучатель. Для толстых стеклянных тел применение длинноволнового излучателя неприемлимо, потому что вследствие нехороший теплопроводимости стекла возникают перенапряжения, приводящие к разрушению стекла.

Характеристики термического излучения в процессе сушки имеют другие особенности. Промышленное применение инфракрасной сушки показало , что в особенности очень поглощает инфракрасное излучение вода. Потому что вода при сушке почти всегда находится на поверхности высушиваемого материала в виде узкого слоя, то и температурные различия не оказывают решающего значения на термический процесс. В этом случае является принципиально избрать подходящую область длины волн. К тому же нужно знать свойство материала при нагреве его инфракрасным излучением.

к меню ↑

5 Тёмные и светлые инфракрасные излучатели