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奇特的红外线

时间:2022-02-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:19世纪发现阳光中的红外线,就是物理学中的一大发现。红外线的波长范围大约从7000埃到1毫米,1埃等于一亿分之一厘米。其实,红外线就是一种电磁波,本身会携带大量的能量,因此人们叫热辐射。另外,红外线具有良好的吸收、共振性。不过,红外线污染问题也不容忽视,红外线是一种热辐射,对人体可造成高温伤害。较强的红外线可造成皮肤、眼睛的伤害,这也是我们应该注意的。

太阳是太阳系的热源,太阳光地球带来了生机。人们自古以来就对太阳产生了极大兴趣,对太阳进行了观察和研究,并在不同时期取得了不同成果。19世纪发现阳光中的红外线,就是物理学中的一大发现。这位第一次发现人类肉眼不可见光的人,就是英国科学家赫歇尔。

1800年,赫歇尔设计一个简单的实验,让阳光通过三棱镜,产生七彩光谱,利用3支涂黑酒精球的温度计(较能吸收辐射热),1支置于可见光某一色光中,另2支置于可见光外作为背景值的测量。他发现,从紫光、蓝光、绿光、黄光、橙光到红光,温度依序增高!更不可思议的是,在红光区域旁,肉眼看不见光线的地方,温度居然更高。

这时赫歇尔脑里有了一个问号,为什么没有光的地方有更高的温度?他思索着:不!这里一定有眼睛看不到的光!他反复做实验,终于肯定了实验推断,这个人类从来没看见的光线被这位不凡的科学家发现。由于这束光线在红光的外侧,所以就叫它红外线。

红外线的波长范围大约从7000埃到1毫米,1埃等于一亿分之一厘米。实验表明,只要是温度高于绝对零度的物体,它总要或多或少地散射出红外线来,按红外线波长范围可分为近、中、远3种。其实,红外线就是一种电磁波,本身会携带大量的能量,因此人们叫热辐射。它是不可见光,却具备可见光所具有的一切特性。因为远红外是属于光线范围的电磁波,所以它与光线一样,不需要任何媒介便可直接传导,这就是远红外的发射性。

虽然远红外是属于光线的电磁波,但在渗透力上与其它可见光不同。远红外具有独特的穿透力,其能量可作用到皮下组织一定深度,再通过血液循环,将能量送到深层组织及器官中。这就是远红外线的渗透性。另外,红外线具有良好的吸收、共振性。

多年后,人们对红外线的物理性质进行了研究,并积极利用红外线的物理性质,开发了红外线在工业、农业、军事、医疗等领域的应用。红外探测器是普遍应用的一种装置,有各类的红外探测器,有的装在卫星上,有的装在飞机上,有的直接用手拿着,这种探测器用途极其广泛。比如,气象卫星上的红外线探测器可以拍照云图,资源卫星上的红外探测器可以用来寻找矿藏。红外摄像仪,是一种在光线极暗时拍照的新型照相机,它可以在夜间拍照影像。燃气红外辐射器,可以为北方冬季室内供暖。燃气红外炉灶,是一种节能的灶具。在农业的应用上,远红外线能改善土壤酸化、分解农药、促进果实熟化并增加甜度;在水殖渔业的应用上,远红外线能有效净化水质,抑制细菌滋长,增加渔获收成。

红外线有明显的热辐射,对人体有帮助的4—14微米的远红外线,能渗透人体内部15厘米,从内部发热,促进体内微血管的扩张,使血液循环顺畅,达到新陈代谢的目的,进而增加身体的免疫力及治愈率。所以,红外医疗器械不断地被发明出来。

不过,红外线污染问题也不容忽视,红外线是一种热辐射,对人体可造成高温伤害。较强的红外线可造成皮肤、眼睛的伤害,这也是我们应该注意的。

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