Инфракрасное излучение - Особенности процессов инфракрасного и теплового излучения
Инфракрасное излучение -- электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным концом видимого света (с длиной волны л = 0,74 мкм и частотой 430 ТГц) и микроволновым радиоизлучением (л ~ 1--2 мм, частота 300 ГГц).
Оптические свойства веществ в инфракрасном излучении значительно отличаются от их свойств в видимом излучении. Например, слой воды в несколько сантиметров непрозрачен для инфракрасного излучения с л = 1 мкм. Инфракрасное излучение составляет большую часть излучения ламп накаливания, газоразрядных ламп, около 50 % излучения Солнца; инфракрасное излучение испускают некоторые лазеры. Для его регистрации пользуются тепловыми и фотоэлектрическими приемниками, а также специальными фотоматериалами.
Весь диапазон инфракрасного излучения делят на три составляющих:
- - коротковолновая область: л = 0,74--2,5 мкм; - средневолновая область: л = 2,5--50 мкм; - длинноволновая область: л = 50--2000 мкм.
Длинноволновую окраину этого диапазона иногда выделяют в отдельный диапазон электромагнитных волн -- терагерцевое излучение(субмиллиметровое излучение).
Инфракрасное излучение также называют "тепловым" излучением, так как инфракрасное излучение от нагретых предметов воспринимается кожей человека как ощущение тепла. При этом длины волн, излучаемые телом, зависят от температуры нагревания: чем выше температура, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения. Спектр излучения абсолютно черного тела при относительно невысоких (до нескольких тысяч Кельвинов) температурах лежит в основном именно в этом диапазоне. Инфракрасное излучение испускают возбужденные атомы или ионы.
Инфракрасное излучение было открыто в 1800 году английским астрономом У. Гершелем. Занимаясь исследованием Солнца, Гершель искал способ уменьшения нагрева инструмента, с помощью которого велись наблюдения. Определяя с помощью термометров действия разных участков видимого спектра, Гершель обнаружил, что "максимум тепла" лежит за насыщенным красным цветом и, возможно, "за видимым преломлением". Это исследование положило начало изучению инфракрасного излучения.
Раньше лабораторными источниками инфракрасного излучения служили исключительно раскаленные тела либо электрические разряды в газах. Сейчас на основе твердотельных и молекулярных газовых лазеров созданы современные источники инфракрасного излучения с регулируемой или фиксированной частотой. Для регистрации излучения в ближней инфракрасной-области (до ~1,3 мкм) используются специальные фотопластинки. Более широким диапазоном чувствительности (примерно до 25 мкм) обладают фотоэлектрические детекторы ифоторезисторы. Излучение в дальней ИК-области регистрируется болометрами -- детекторами, чувствительными к нагреву инфракрасным излучением.
ИК-аппаратура находит широкое применение как в военной технике (например, для наведения ракет), так и в гражданской (например, в волоконно-оптических системах связи). В качестве оптических элементов в ИК-спектрометрах используются либо линзы и призмы, либо дифракционные решетки и зеркала. Чтобы исключить поглощение излучения в воздухе, спектрометры для дальней ИК-области изготавливаются в вакуумном варианте.
Поскольку инфракрасные спектры связаны с вращательными и колебательными движениями в молекуле, а также с электронными переходами в атомах и молекулах, ИК-спектроскопия позволяет получать важные сведения о строении атомов и молекул, а также о зонной структуре кристаллов.
Похожие статьи
-
Введение, Тепловое излучение, его законы - Особенности процессов инфракрасного и теплового излучения
Тепловое излучение, его законы. Инфракрасное излучение Методы измерений, основанные на тепловом излучении. Терморезисторы. Пирометрия. Достоинства и...
-
Формула Планка, Закон Вина - Особенности процессов инфракрасного и теплового излучения
Выдающийся немецкий физик Макс Планк (Max Planck), изучая тепловое излучение, открыл его атомный характер. Он рассматривал модель черного тела,...
-
Как известно, человечество в своем стремительном развитии старается все более расширить сферы своей деятельности, сталкиваясь при этом с множеством новых...
-
В настоящее время при изучении различных дисциплин все более широко применяются персональные компьютеры, как в процессе обучения, так и текущего...
-
Изучив основные вопросы, связанные с календарным планированием, подведем итог. Задачи календарного планирования отражают процесс распределения во времени...
-
Известно, что проблема замены старого парка машин новыми, устаревших орудий -- современными -- одна из основных проблем индустрии. Оборудование со...
-
Стандартные излучения и источники света - Основные колориметрические системы
Цвета несветящихся тел зависят от спектрального состава падающего на них света. Существует множество источников света как естественных, так и...
-
Задание. Рассматривается вычислительная система состоящая из n вычислительных машин. Имеется n задач. Задана матрица T определяющая время решения i-й...
-
Календарный производственный программирование однооперационный Все существующие методы решения задач календарного планирования3 по степени достижения...
-
Ректификация бензол жидкость Ректификация - массообменный процесс, который осуществляется в противоточных колонных аппаратах с контактными элементами...
-
Как и каждый достаточно ярко выраженный класс экономико-математических моделей, совокупность моделей календарного планирования обладает рядом...
-
Задача Джонсона о двух станках Рассмотрим задачу последовательной обработки на двух машинах N различных деталей, если известно время Ai и Bi обработки...
-
1. Л. В. Михайлова.- М-: ИТЦ МАТИ, 2002. Учебное пособие - С. 14-17. Формирование и оперативное управление производственными системами на базе...
-
К числу приближенных методов оптимизации задач календарного планирования относятся: частичный и направленный перебор, метод Монте-Карло,...
-
Промышленные методы синтеза, Кумольный процесс - Особенность синтеза фенолов
Кумольный процесс Кумольный процесс получения фенола включает три стадии: алкилирование бензола в кумол, окисление кумола в гидропероксид кумола и...
-
Металлоорганосилоксаны (МОС) - достаточно распространенное семейство соединений, характеризующихся наличием структурной группировки...
-
Исходные данные: ? материальные потоки, кмоль/с: Этиленовая фракция: 328,200/(3-3600)=0,0304, Технический бензол: 615,375/(3-3600)=0,0570,...
-
Понятие календарного планирования В условиях оживления и развития отечественной промышленности существенно возрастает интерес к проблемам организации...
-
В настоящей работе растворы готовились весовым методом: путем растворения точно взвешенных навесок в мерной посуде. Концентрации тестируемых соединений в...
-
Окружающий человека мир действительно сложен и разнообразен. В процессе его познания человек вынужден выделять в исследуемых объектах наиболее важные...
-
Знаменитая теория полимолекулярной адсорбции Брунауэра, Эммета и Теллера, получившая название теории БЭТ (по первым буквам фамилий ученых), основана на...
-
Типы радиоактивного распада и радиоактивного излучения Открытие радиоактивности относится к 1896 г., когда А. Беккерель обнаружил, что уран...
-
Особенности обработки Погрешность данного метода вызвана: длительностью вспышки (0.5мкс), временем срабатывания анализатора (0.7мкс) и шириной канала...
-
ПРОХОЖДЕНИЕ ЧЕРЕЗ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАРЬЕР - Процесс катализа
Закон Аррениуса - экспериментально установленный факт. Он утверждает, что скорость реакции возрастает с увеличением температуры для преобладающего...
-
МК (рисунки 6 и 7) представляет собой ПУ включающий в себя мостовую схему управления электродвигателем с элементами управления ключами моста, токовые...
-
На изучении взаимодействия радиоактивного излучения с веществом основаны различные способы обнаружения и измерения радиоактивности. Приборы, применяемые...
-
Адсорбционные методы исследования свойств поверхности позволяют количественно охарактеризовать происходящие при адсорбции межмолекулярные взаимодействия,...
-
Следует отметить, что не существует особых сил, вызывающих адсорбцию. Адсорбция молекул на поверхности твердого тела происходит за счет сил притяжения со...
-
Введение, Общая характеристика процессов алкилирования - Классификация реакций алкилирования
Алкилированием называют процессы введения алкильных групп в молекулы органических и некоторых неорганических веществ. Эти реакции имеют очень большое...
-
Для получения монокристаллов арсенида индия с высокими и стабильными электрофизическими параметрами необходимо использовать высокочистые исходные...
-
Исследование детерминированных и случайных процессов радиотехнических устройств и систем
Цель работы: Исследовать детерминированные и случайные процессы радиотехнических устройств и систем методами математического моделирования на ЭВМ в...
-
Примем, что тело массой m падает с высоты h с начальной скоростью V0. На тело действует сила тяжести F=mg, направленная вниз и сила сопротивления среды...
-
Исследование тепловых режимов с помощью математической модели При запуске любого электродвигателя возникает ток превышающий номинальный ток в рабочем...
-
В современных выпарных установках выпариваются очень большое количество воды. Выше было сказано, что в однокорпусном аппарате для выпаривания 1 кг воды...
-
Теоретические основы процесса выпаривания Для осуществления процесса выпаривания необходимо теплоту от теплоносителя передать кипящему раствору, что...
-
МЛЭ - один из современных и много обещающих технологических методов выращивания тонких монокристаллических полупроводниковых структур. Для осаждения...
-
Аналитический обзор - Процесс производства этилбензола: сырье, способы получения и использование
Алкилирование ? это процесс введения алкильных групп в молекулы органических веществ и некоторых неорганических веществ. Процесс алкилирования часто...
-
Реакции окисления и восстановления - Особенность синтеза фенолов
Окислительно-восстановительные реакции, также редокс -- это встречно-параллельные химические реакции, протекающие с изменением степеней окисления атомов,...
-
Ариновый механизм, Гидролиз галогенбензолов - Особенность синтеза фенолов
При взаимодействии арилгалогенидов, не содержащих заместителей, с сильными основаниями (например: NaNH2) замещение идет по ариновому механизму -- через...
-
Введение, Химические свойства фенолов, Кислотные свойства фенолов - Особенность синтеза фенолов
Фенолы ( От греческого слова "фено" - "несущий свет") - органические соединения, содержащие атом гидроксила, связанный непосредственно с атомом углерода...
Инфракрасное излучение - Особенности процессов инфракрасного и теплового излучения