Спектр электромагнитного излучения, видимого человеческим глазом, как известно, начинается с красного цвета. Но еще в 1800 году британский исследователь В. Гершель совершил научное открытие, обнаружив под красной частью спектра наличие энергии, которое вызывало выделение тепла. Спустя 120 лет советские физики опытным путем удостоверились, что между зримыми участками света и радиоволнами существует излучение, имеющее электромагнитную энергию.

Инфракрасные лучи занимают область спектра от 0,74 мкм до 1,0 мм. По длине волны ИК-излучение может занимать три диапазона:

· Диапазон коротких волн с длиной луча 0,74-2,5 мкм;

· Средневолновый диапазон – от 2,5 до 50 мкм;

· Диапазон длинных волн – от 50 до 2 000 мкм.

Каждый вид ИК-излучения воспринимается по-разному. Если коротковолновое излучение практически не ощущается из-за высокой частоты волн, то дальние волны, имеющие наименьший уровень энергии, обжигает.

Самый мощный источник инфракрасного тепла – Солнце. Почти половина его излучения – инфракрасные волны. И в обычной электрической лампе, дающей свет за счет раскаленной вольфрамовой нити, до 80% излучаемой энергии относится к категории ИК-излучения.

Любое тело, обладающее твердой структурой, при нагревании выделяет тепло – это и есть инфракрасное излучение. Степень излучения электромагнитной энергии, а, соответственно, и нагревания можно воочию увидеть: чем больше коэффициент излучения, тем ярче свет от нагретого тела. Солнце имеет практически белый пронзительный цвет, а нагретый камень лишь будет темнеть.

Какими свойствами обладает ИК-излучение

Прозрачность, индексные показатели отражения и преломления, как основные визуальные свойства предметов и веществ, в зоне инфракрасного диапазона могут сильно отличаться от тех же свойств в области видимых лучей и ультрафиолета. Непрозрачность черного листа бумаги под воздействием ИК-лучей становится абсолютно прозрачной.

Такие превращения легли в основу изготовления аппаратов, которые могут «видеть» в темноте: тепловизоров, приборов ночного видения. Инфракрасные лучи прекрасно преодолевают сопротивление воздуха, их свойства не меняются, могут только слегка ослабеть. Так, толща земной атмосферы приводит к значительному рассеиванию инфракрасного излучения, которое несет Солнце.

А даже миллиметровый слой воды, густой туман или клубы дыма способны поглощать ИК-лучи, поскольку электромагнитное излучение распространяется на них более интенсивно. Причем чем крупнее размер этих частиц в воздухе, тем больше ослабевает сила лучистого излучения.

Тем не менее, «увидеть» предмет, который находится на значительном удалении или обладает слабой излучающей способностью, можно. Для этого используются электронно-оптические преобразователи, усиливающие яркость предметов и делает невидимое видимым.

 

Принцип действия таких преобразователей основан на свойстве ИК-лучей воздействовать на фотокатод (отрицательный электрод) таким образом, что происходит активное высвобождение свободных электронов. При подаче напряжения развивающие высокую скорость электроны вызывают довольно яркое свечение экрана – появляется картинка, которую можно фотографировать.

Практическое применение ИК-излучения

Свойство инфракрасного излучения выявлять невидимые визуально объекты широко используются в военной промышленности. Специальное оборудование применяется в военной разведке (тепловизоры), в системах наведения ракетной и прочей военной техники (теплопеленгаторы). Применение ИК-излучения в оборонной промышленности – это производство приборов ночного видения, средств слежения за полетом воздушных целей или дистанционного поражения цели, средств скрытой передачи сигналов. Инфракрасные лучи помогают обнаруживать невидимые объекты и точно вычислять расстояние до нужной цели.

В промышленных предприятиях активно используется сварка полимерных материалов с применением оборудования, основанного на действии инфракрасного излучения. В качестве излучателя выступают никелехромовые сплавы, силитовые стержни или кварцевые лампы.

Активное использование ИК-излучения в научных исследованиях физической и химической направленности помогает проводить спектральный ИК-анализ и на его основе автоматизировать множество химических технологий.

Медицинский аспект практического применения инфракрасных лучей достаточно широк. Диапазон ИК-излучения с длиной луча от 7 до 14 мкм способен самым уникальным образом воздействовать на человеческий организм. Грамотное использование инфракрасных излучателей может не только способствовать укреплению иммунитета, стимуляции кровотока и общему оздоровлению организма. Проведение лучевой терапии, основанной на ИК-лучах, вызывает повышение температуры, поскольку тепло действует с внутренней стороны поверхности кожи. За счет активного нагревания вредоносные клетки погибают.

Длинноволновое ИК-излучение в последние четверть века получили широкое распространение в терапии. Первые эксперименты провели ученые из Японии, затем к ним присоединились исследователи из Китая и Германии. Выяснилось, что электромагнитное инфракрасное изучение можно применять для проведения пассивных тренировок сосудистой системы.

Инфракрасное излучение: невидимый подарок солнечного света

Инфракрасное излучение: невидимый подарок солнечного света

Под воздействием тепла расширяются кровеносные сосуды, кровоток активизируется, сердце работает в нормальном режиме. Особенно это актуально для людей, которые вынуждены длительное время оставаться без движения. Это касается не только больных – в США, например, инфракрасное тепло используется для поддержания нормального состояния сердечно-сосудистой системы у астронавтов, находящихся в космосе продолжительное время.

Косметология, дерматология – еще один аспект полезного воздействия ИК-лучей. За счет подсушивающего эффекта вылечиваются кожные заболевания, уменьшаются коллоидные рубцы.

Медицинская диагностика с помощью термографов позволяет выявить заболевания, которые не поддаются обнаружению визуально: формирующиеся тромбы или злокачественные новообразования.

 

Источник http://sorina.ru/woodheaters