İnfraqırmızı şüalar: faydaları və zərərləri. İnfraqırmızı şüalanma

Dmitri Viktorovun tərcüməsi

Qısaltma: IR radiasiya
Tərif: dalğa uzunluğu təxminən 750 nm-dən 1 mm-ə qədər olan görünməz şüalanma.

İnfraqırmızı şüalanma- bu dalğa uzunluğu 700 - 800 nm-dən çox olan şüalanmadır, görünən dalğa uzunluğu diapazonunun yuxarı həddi. Bu hədd, müəyyən bir spektral bölgədə gözün görünən şüalanmaya həssaslığının necə azaldığını müəyyən etmir.

Gözün görünən radiasiyaya həssaslığının, məsələn, 700 nm-də onsuz da çox zəif olmasına baxmayaraq, bu şüalanma kifayət qədər intensiv olarsa, dalğa uzunluğu 750 nm-dən yuxarı olan bəzi lazer diodlarından radiasiya hələ də görünə bilər. Belə radiasiya çox parlaq kimi qəbul edilməsə belə, gözlərə zərər verə bilər. Dalğa uzunluğu baxımından infraqırmızı spektrin yuxarı həddi də dəqiq müəyyən edilməmişdir, lakin adətən onun təxminən 1 μm olduğu başa düşülür.

İnfraqırmızı işıqda "görmək" üçün gecə görmə cihazları istifadə olunur.

İnfraqırmızı spektrin sahələri üçün aşağıdakı təsnifat istifadə olunur:

  • - spektrin yaxın infraqırmızı bölgəsi (həmçinin IR-A adlanır) ~-dir 700-dən 1400 nm-ə qədər. Bu dalğa uzunluğu diapazonunda yayılan lazerlər gözlər üçün xüsusilə təhlükəlidir, çünki yaxın infraqırmızı şüalanma görünən işıq kimi həssas retinaya ötürülür və fokuslanır, lakin eyni zamanda qoruyucu qırpma refleksini işə salmır. Müvafiq göz qorunması tələb olunur.
  • - qısadalğalı infraqırmızı (IR-B) -dən yayılır 1,4 - 3 µm. Bu diapazon gözlər üçün nisbətən təhlükəsizdir, çünki belə şüalanma retinaya çatmazdan əvvəl gözün maddəsi tərəfindən udulacaqdır. Fiber optik rabitə üçün erbium qatqılı fiber gücləndiricilər bu diapazonda işləyir.
  • - orta dalğa infraqırmızı diapazondan (IR-C). 3 ilə 8 µm. Atmosfer bu diapazonda güclü udma hiss edir. Bir çox udma xətləri var, məsələn, karbon qazı (CO2) və su buxarı (H2O). Bir çox qazlarda orta IR radiasiyasının güclü və xarakterik udma xətləri var ki, bu da bu spektral bölgəni yüksək həssas qaz spektroskopiyası üçün maraqlı edir.
  • - uzun dalğa IR-dən dəyişir 8 ilə 15 µm, 1 mm-ə qədər uzanan uzaq infraqırmızıdan sonra, ədəbiyyatda bəzən 8 µm kimi erkən başlayır. Spektrin uzun dalğalı IR bölgəsi termal görüntü üçün istifadə olunur.

Bununla belə, qeyd etmək lazımdır ki, bu terminlərin tərifləri ədəbiyyatda əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir. Eynəklərin əksəriyyəti yaxın infraqırmızı şüalanmaya qarşı şəffafdır, lakin daha uzun dalğa uzunluqlarında radiasiyanı güclü şəkildə udur və bu şüalanmanın fotonları birbaşa fononlara çevrilə bilər. Kvars liflərində istifadə olunan kvars şüşəsi üçün güclü udma 2 µm-dən sonra baş verir.

İnfraqırmızı radiasiyaya istilik radiasiyası da deyilir, çünki qızdırılan cisimlərdən gələn termal şüalanma əsasən infraqırmızı bölgədə olur. Otaq temperaturunda və ondan aşağı olsa belə, cisimlər termal görüntüləmə üçün istifadə oluna bilən əhəmiyyətli miqdarda orta və uzaq infraqırmızı radiasiya yayır.
Məsələn, qışda qızdırılan evin infraqırmızı şəkilləri istilik sızmalarını aşkar edə bilər (məsələn, pəncərələrdə, damda və ya radiatorların arxasında zəif izolyasiya edilmiş divarlarda) və beləliklə, effektiv təkmilləşdirmə tədbirlərinə kömək edir.

İnternet portalının materialları əsasında

İnfraqırmızı radiasiya (İQ şüalanması, İQ şüaları), dalğa uzunluğu λ təqribən 0,74 μm-dən təqribən 1-2 mm-ə qədər olan elektromaqnit şüalanması, yəni görünən şüalanmanın qırmızı ucu ilə qısa dalğalı (millimetraltı) radio emissiyası arasında spektral bölgəni tutan şüalanma. . İnfraqırmızı şüalanma optik şüalanmaya aiddir, lakin görünən radiasiyadan fərqli olaraq insan gözü tərəfindən qəbul edilmir. Cismlərin səthi ilə qarşılıqlı əlaqə quraraq, onları qızdırır, buna görə də tez-tez termal şüalanma adlanır. Şərti olaraq, infraqırmızı şüalanma bölgəsi yaxın (λ = 0,74-2,5 µm), orta (2,5-50 µm) və uzaq (50-2000 µm) bölünür. İnfraqırmızı şüalanma W. Herschel (1800) və müstəqil olaraq W. Wollaston (1802) tərəfindən kəşf edilmişdir.

İnfraqırmızı spektrlər astarlı (atom spektrləri), davamlı (kondensasiya olunmuş maddə spektrləri) və ya zolaqlı (molekulyar spektrlər) ola bilər. İnfraqırmızı şüalanmada olan maddələrin optik xassələri (keçirmə, əks etdirmə, sınma və s.), bir qayda olaraq, görünən və ya ultrabənövşəyi şüalanmada müvafiq xassələrdən əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir. Görünən işığa şəffaf olan bir çox maddələr müəyyən dalğa uzunluqlarının infraqırmızı şüalanmasına qarşı qeyri-şəffafdır və əksinə. Beləliklə, qalınlığı bir neçə santimetr olan su təbəqəsi λ > 1 μm olan infraqırmızı şüalanma üçün qeyri-şəffafdır, buna görə də su tez-tez istilik qoruyucu filtr kimi istifadə olunur. Ge və Si-dən hazırlanmış, görünən radiasiyaya qeyri-şəffaf olan lövhələr müəyyən dalğa uzunluqlarının infraqırmızı şüalanmasına qarşı şəffafdır, qara kağız uzaq infraqırmızı bölgədə şəffafdır (belə maddələr infraqırmızı şüaları təcrid etmək üçün işıq filtrləri kimi istifadə olunur).

Əksər metalların infraqırmızı şüalanmada əks etdirmə qabiliyyəti görünən şüalanmadan xeyli yüksəkdir və dalğa uzunluğunun artması ilə artır (bax: Metal optika). Beləliklə, λ = 10 μm olan Al, Au, Ag, Cu səthlərindən infraqırmızı şüalanmanın əks olunması 98%-ə çatır. Maye və bərk qeyri-metal maddələr infraqırmızı şüalanmanın selektiv (dalğa uzunluğundan asılı) əks olunmasına malikdir, onların maksimal mövqeyi kimyəvi tərkibindən asılıdır.

Yer atmosferindən keçərkən, infraqırmızı şüalanma havanın atomları və molekulları tərəfindən səpilmə və udulması səbəbindən zəifləyir. Azot və oksigen infraqırmızı radiasiyanı udmur və onu yalnız səpilmə nəticəsində zəiflədir ki, bu da infraqırmızı şüalanma üçün görünən işığa nisbətən daha azdır. Atmosferdə mövcud olan H 2 O, O 2, O 3 və digər molekullar infraqırmızı radiasiyanı seçici (seçilmiş) udur və su buxarının infraqırmızı şüalarını xüsusilə güclü şəkildə udurlar. Spektrin bütün İQ bölgəsində H 2 O udma zolaqları, orta hissəsində isə CO 2 zolaqları müşahidə olunur. Atmosferin səth təbəqələrində infraqırmızı şüalanma üçün yalnız az sayda "şəffaflıq pəncərələri" var. Atmosferdə tüstü hissəciklərinin, tozun və kiçik su damcılarının olması onun bu hissəciklər tərəfindən səpilməsi nəticəsində infraqırmızı şüalanmanın əlavə zəifləməsinə səbəb olur. Kiçik hissəcik ölçüləri ilə infraqırmızı radiasiya IR fotoqrafiyasında istifadə olunan görünən radiasiyadan daha az səpələnir.

İnfraqırmızı şüalanma mənbələri.İnfraqırmızı şüalanmanın güclü təbii mənbəyi Günəşdir, onun radiasiyasının təxminən 50%-i İR bölgəsində yerləşir. İnfraqırmızı şüalanma közərmə lampalarının radiasiya enerjisinin 70-80%-ni təşkil edir; elektrik qövsü və müxtəlif qaz-boşaltma lampaları, bütün növ elektrik qızdırıcıları tərəfindən yayılır. Elmi tədqiqatlarda infraqırmızı şüalanma mənbələri volfram zolaqlı lampalar, Nernst pin, qlobar, yüksək təzyiqli civə lampaları və s.dir. Bəzi növ lazerlərin şüalanması da spektrin İQ bölgəsində yerləşir (məsələn, neodimin dalğa uzunluğu). şüşə lazerlər 1,06 μm, helium-neon lazerlər - 1,15 və 3,39 mikron, CO 2 lazerlər - 10,6 mikron).

İnfraqırmızı şüa qəbulediciləri radiasiya enerjisini ölçülə bilən digər enerji növlərinə çevirməyə əsaslanır. Termal qəbuledicilərdə udulmuş infraqırmızı radiasiya qeydə alınan termohəssas elementin temperaturunun artmasına səbəb olur. Fotoelektrik qəbuledicilərdə infraqırmızı radiasiyanın udulması elektrik cərəyanının və ya gərginliyin görünüşünə və ya dəyişməsinə səbəb olur. Fotoelektrik detektorlar (termallardan fərqli olaraq) seçicidir, yəni yalnız spektrin müəyyən bir bölgəsindən radiasiyaya həssasdırlar. İnfraqırmızı şüalanmanın fotoqrafiya qeydi xüsusi foto emulsiyalardan istifadə etməklə həyata keçirilir, lakin onlar yalnız 1,2 mikrona qədər dalğa uzunluqları üçün ona həssasdırlar.

İnfraqırmızı şüalanmanın tətbiqi.İQ şüalanması elmi tədqiqatlarda və müxtəlif praktiki problemlərin həllində geniş istifadə olunur. Molekulların və bərk cisimlərin emissiya və udma spektrləri İR bölgəsində yerləşir, onlar infraqırmızı spektroskopiyada, struktur problemlərində öyrənilir, həmçinin keyfiyyət və kəmiyyət spektral analizində istifadə olunur. Uzaq IR bölgəsində atomların Zeeman alt səviyyələri arasında keçid zamanı yaranan radiasiya yerləşir; atomların İQ spektrləri onların elektron qabıqlarının quruluşunu öyrənməyə imkan verir. Görünən və infraqırmızı diapazonlarda çəkilmiş eyni obyektin fotoşəkilləri əksetmə, ötürmə və səpilmə əmsallarındakı fərqlərə görə əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənə bilər; IR fotoqrafiyasında siz adi fotoqrafiyada görünməyən detalları görə bilərsiniz.

Sənayedə infraqırmızı radiasiya materialları və məhsulları qurutmaq və qızdırmaq üçün, gündəlik həyatda isə otaqları qızdırmaq üçün istifadə olunur. İnfraqırmızı şüalanmaya həssas olan fotokatodlar əsasında elektron-optik çeviricilər yaradılmışdır ki, burada gözə görünməyən obyektin İQ təsviri görünən şəklinə çevrilir. Belə konvertorlar əsasında tam qaranlıqda obyektləri aşkar etməyə, müşahidə aparmağa və nişan almağa, onları xüsusi mənbələrdən infraqırmızı şüalarla şüalandırmağa imkan verən müxtəlif gecəgörmə cihazları (dürbün, nişangah və s.) qurulur. Yüksək həssas infraqırmızı radiasiya qəbuledicilərinin köməyi ilə onlar öz infraqırmızı radiasiyasından istifadə edərək cisimlərin istilik istiqamətinin tapılmasını həyata keçirir və mərmi və raketlərin hədəfi üçün təyinat sistemləri yaradırlar. IR lokatorları və IR məsafəölçənləri qaranlıqda temperaturu ətraf mühitin temperaturundan yüksək olan obyektləri aşkar etməyə və onlara olan məsafələri ölçməyə imkan verir. İQ lazerlərinin güclü şüalanması elmi tədqiqatlarda, eləcə də yer və kosmik rabitə, atmosferin lazerlə zondlanması və s. üçün istifadə olunur. İnfraqırmızı şüalanma sayğac standartının təkrar istehsalı üçün istifadə olunur.

Lit.: Schreiber G. Elektronikada infraqırmızı şüalar. M., 2003; Tarasov V.V., Yakushenkov Yu.G. "Görünən" tipli infraqırmızı sistemlər. M., 2004.

Həyatın müxtəlif sahələrində insanlar infraqırmızı şüalardan istifadə edirlər. Radiasiyanın faydaları və zərərləri dalğa uzunluğundan və məruz qalma müddətindən asılıdır.

Gündəlik həyatda bir insan daim infraqırmızı radiasiyaya (İQ radiasiya) məruz qalır. Onun təbii mənbəyi günəşdir. Süni olanlara elektrik qızdırıcı elementləri və közərmə lampaları, hər hansı qızdırılan və ya isti cisimlər daxildir. Bu növ radiasiya qızdırıcılarda, istilik sistemlərində, gecə görmə cihazlarında və pultlarda istifadə olunur. Fizioterapiya üçün tibbi avadanlıqların iş prinsipi infraqırmızı şüalanmaya əsaslanır. İnfraqırmızı şüalar nədir? Bu növ radiasiyanın faydaları və zərərləri nələrdir?

IR radiasiya nədir

IR radiasiya elektromaqnit şüalanmadır, obyektləri qızdıran və görünən işığın qırmızı spektrinə bitişik olan enerji formasıdır. İnsan gözü bu spektrdə görmür, lakin biz bu enerjini istilik kimi hiss edirik. Başqa sözlə, insanlar qızdırılan cisimlərdən gələn infraqırmızı şüaları dəriləri ilə istilik hissi kimi qəbul edirlər.

İnfraqırmızı şüalar qısa dalğalı, orta dalğalı və uzun dalğalıdır. Qızdırılan cismin yaydığı dalğa uzunluqları istilik temperaturundan asılıdır. Nə qədər yüksəkdirsə, dalğa uzunluğu bir o qədər qısa olur və radiasiya bir o qədər sıx olur.

İlk dəfə olaraq hüceyrə kulturaları, bitkilər və heyvanlar nümunəsi ilə bu növ şüalanmanın bioloji təsiri tədqiq edilmişdir. Məlum olub ki, IR şüalarının təsiri altında qan axınının aktivləşməsi hesabına mikrofloranın inkişafı yatırılır və metabolik proseslər yaxşılaşır. Bu şüalanmanın qan dövranını yaxşılaşdırdığı, ağrıkəsici və iltihab əleyhinə təsir göstərdiyi sübut edilmişdir. Qeyd olunub ki, infraqırmızı şüaların təsiri altında xəstələr əməliyyatdan sonra əməliyyatdan sonrakı ağrılara daha asan dözür, yaraları daha tez sağalır. Müəyyən edilmişdir ki, IR radiasiya qeyri-spesifik toxunulmazlığı artırmağa kömək edir, bu da pestisidlərin və qamma şüalarının təsirini azaldır, həmçinin qripdən sağalma prosesini sürətləndirir. IR şüaları tər və sidik vasitəsilə bədəndən xolesterinin, tullantıların, toksinlərin və digər zərərli maddələrin çıxarılmasını stimullaşdırır.

İnfraqırmızı şüaların faydaları

Bu xüsusiyyətlərinə görə infraqırmızı şüalanma tibbdə geniş istifadə olunur. Ancaq geniş spektrli infraqırmızı şüalanmanın istifadəsi bədənin həddindən artıq istiləşməsinə və dərinin qızarmasına səbəb ola bilər. Eyni zamanda, uzun dalğalı radiasiya mənfi təsir göstərmir, buna görə də uzun dalğalı cihazlar və ya seçici dalğa uzunluqları olan emitentlər gündəlik həyatda və tibbdə daha çox yayılmışdır.

Uzun dalğalı infraqırmızı şüalara məruz qalma bədəndə aşağıdakı prosesləri təşviq edir:

  • Qan dövranını stimullaşdırmaqla qan təzyiqinin normallaşdırılması
  • Beyin dövranını və yaddaşı yaxşılaşdırmaq
  • Bədəni toksinlərdən, ağır metal duzlarından təmizləmək
  • Hormonal səviyyələrin normallaşdırılması
  • Zərərli mikrobların və göbələklərin yayılmasının dayandırılması
  • Su-duz balansının bərpası
  • Ağrı kəsici və iltihab əleyhinə təsir göstərir
  • İmmunitet sisteminin gücləndirilməsi.

İnfraqırmızı şüaların müalicəvi təsiri aşağıdakı xəstəliklər və şərtlər üçün istifadə edilə bilər:

  • bronxial astma və xroniki bronxitin kəskinləşməsi
  • həll mərhələsində fokal pnevmoniya
  • xroniki qastroduodenit
  • həzm orqanlarının hipermotor diskinezi
  • xroniki ağartıcı xolesistit
  • nevroloji təzahürlərlə onurğa osteokondrozu
  • remissiyada romatoid artrit
  • kalça və diz eklemlerinin deformasiya edən osteoartritinin kəskinləşməsi
  • ayaqların damarlarının obliterasiya edən aterosklerozu, ayaqların periferik sinirlərinin nevropatiyası
  • xroniki sistitin kəskinləşməsi
  • urolitiyaz xəstəliyi
  • pozulmuş potensial ilə xroniki prostatitin kəskinləşməsi
  • bacakların yoluxucu, alkoqollu, diabetik polinevopatiyaları
  • xroniki adneksit və yumurtalıq disfunksiyası
  • çəkilmə sindromu

İnfraqırmızı şüalardan istifadə etməklə isitmə immun sistemini gücləndirməyə kömək edir, ətraf mühitdə və insan orqanizmində bakteriyaların çoxalmasını boğur, dəridə qan dövranını artıraraq onun vəziyyətini yaxşılaşdırır. Havanın ionlaşması allergiyanın kəskinləşməsinin qarşısını almağa kömək edir.

IR radiasiya zərər verə bilər zaman

İlk növbədə, infraqırmızı şüaları dərman məqsədləri üçün istifadə etməzdən əvvəl mövcud əks göstərişləri nəzərə almalısınız. Onların istifadəsindən zərər aşağıdakı hallarda baş verə bilər:

  • Kəskin irinli xəstəliklər
  • qanaxma
  • Orqan və sistemlərin dekompensasiyasına səbəb olan kəskin iltihabi xəstəliklər
  • Sistemli qan xəstəlikləri
  • Bədxassəli neoplazmalar

Bundan əlavə, geniş spektrli infraqırmızı şüalara həddindən artıq məruz qalma dərinin şiddətli qızartısına səbəb olur və yanıqlara səbəb ola bilər. Bu tip radiasiyaya uzun müddət məruz qalma nəticəsində metallurgiya işçilərinin üzündə şişlərin görünməsi halları məlumdur. Dermatit və istilik vuruşu halları da var.

Xüsusilə 0,76 - 1,5 mikron (qısa dalğa uzunluğu bölgəsi) diapazonunda olan infraqırmızı şüalar gözlər üçün təhlükə yaradır. Radiasiyaya uzun və uzun müddət məruz qalma katarakta, fotofobiya və digər görmə pozğunluqlarının inkişafına səbəb ola bilər. Bu səbəbdən uzun müddət qısa dalğalı qızdırıcılara məruz qalmaq məqsədəuyğun deyil. Bir insan belə bir qızdırıcıya nə qədər yaxındırsa, bu cihazın yanında daha az vaxt keçirməlidir. Qeyd etmək lazımdır ki, bu tip qızdırıcılar açıq və ya yerli istilik üçün nəzərdə tutulub. Uzun dalğalı infraqırmızı qızdırıcılar uzunmüddətli qalmaq üçün nəzərdə tutulmuş yaşayış və sənaye binalarını qızdırmaq üçün istifadə olunur.

İnfraqırmızı şüalanmanın kəşfi
İstilik mübadiləsinin növləri
Fiziki xassələri
İnsanlar üçün əlverişli olan IR dalğalarının diapazonu

İngilis tədqiqatçısı Herschel W. 1800-cü ildə günəş işığının öyrənilməsi prosesində müəyyən etmişdir ki, günəş şüalarında qırmızı görünən spektrdən kənar prizmadan istifadə edərək ayrı-ayrı spektrlərə parçalandıqda termometrin göstəriciləri artır. Bu sahədə yerləşdirilən termometr istinad termometrindən daha yüksək temperatur göstərdi. Sonralar müəyyən olundu ki, bu şüaların xassələri optika qanunlarına uyğundur və məlum olur ki, onlar işıq şüalanması ilə eyni təbiətə malikdirlər. Beləliklə, infraqırmızı şüalanma kəşf edildi.


İsti cisimlərin ətrafdakı cisimlərə necə istilik verdiyini aydınlaşdıraq:
istilikötürmə(təmasda və ya separator vasitəsilə bədənlər arasında istilik mübadiləsi),
konveksiya(istiliyin soyuducu, maye və ya qazla istilik mənbəyindən soyuq obyektlərə ötürülməsi)
termal radiasiya(daxili artıq enerjiyə əsaslanan maddənin yaydığı xüsusi dalğa uzunluğu diapazonunda elektromaqnit şüalanma axını).

Ətrafımızdakı maddi dünyanın bütün obyektləri istilik radiasiyasının mənbəyi və eyni zamanda uducularıdır.
İnfraqırmızı şüalara əsaslanan istilik şüalanması optika qanunlarını təmin edən və işıq şüalanması ilə eyni təbiətə malik olan elektromaqnit şüalarının axınıdır. IR şüası insanlar tərəfindən qəbul edilən qırmızı işıq (0,7 µm) və qısa dalğalı radio emissiyası (1 - 2 mm) arasında yerləşir. Bundan əlavə, spektrin IR bölgəsi qısa dalğalara (0,7 - 2 µm), orta dalğaya (2 ilə 5,1 µm) bölünür. uzun dalğa(5,1 - 200 µm). İnfraqırmızı şüalar bütün maddələr tərəfindən yayılır maye və bərk, isə Emissiya dalğasının uzunluğu maddənin temperaturundan asılıdır. Daha yüksək temperaturda maddənin yaydığı dalğa uzunluğu daha qısadır, lakin radiasiya intensivliyi daha böyükdür.

Uzun dalğalı radiasiya diapazonunda (9-dan 11 mikrona qədər) insanlar üçün ən əlverişli istilik radiasiyası var. Uzun dalğalı emitentlər daha aşağı radiasiya səthinin temperaturuna malikdir və qaranlıq olaraq xarakterizə olunur - aşağı səth temperaturlarında onlar parılmır (300 ° C-ə qədər). Səth temperaturu daha yüksək olan orta dalğalı emitentlər boz rənglə xarakterizə olunur; maksimum bədən istiliyi olanlar qısa dalğalar yayır, ağ və ya işıq adlanır.

Sovet alimlərinin təsdiqi

İnfraqırmızı şüalanmanın fiziki xassələri

İnfraqırmızı şüalar üçün görünən işığın optik xüsusiyyətlərindən bir sıra fərqlər var. (şəffaflıq, əks etdirmə, sındırma indeksi) Məsələn, dalğa uzunluğu 1 mikrondan çox olan IR şüalanması, su ilə udulur 1-2 sm təbəqədə, buna görə də su bəzi hallarda istilik qoruyucu maneə kimi istifadə olunur. Silikon təbəqə görünən bölgədə qeyri-şəffafdır, infraqırmızıda isə şəffafdır. Bir sıra metallar var refleks keyfiyyətləri insanlar tərəfindən qəbul edilən işığa nisbətən infraqırmızı şüalanma üçün daha yüksəkdir, əlavə olaraq, radiasiya dalğa uzunluğunun artması ilə onların xüsusiyyətləri əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşır. Məhz, Təxminən 10 mikron dalğa uzunluğunda Al, Au, Ag əksetmə indeksi 98%-ə yaxınlaşır.. Materialların bu xüsusiyyətlərini nəzərə alaraq, infraqırmızı avadanlıqların istehsalında istifadə olunur. İnfraqırmızı şüalara qarşı şəffaf olan materiallar - infraqırmızı şüalanma emitentləri kimi (kvars, keramika), şüaları əks etdirmə qabiliyyəti yüksək olan materiallar - IR şüalarını istədiyiniz istiqamətə (əsasən alüminium) yönəltməyə imkan verən reflektorlar kimi.

İnfraqırmızı şüalanmanın udma və səpilmə xüsusiyyətlərini bilmək də vacibdir. İnfraqırmızı şüalar havada demək olar ki, maneəsiz yayılır. Məhz, azot və oksigen molekulları özləri infraqırmızı şüaları udmur, ancaq bir qədər səpələnir, intensivliyi azaldır. Su buxarı, ozon, karbon qazı, eləcə də havadakı digər çirklər infraqırmızı radiasiyanı udur: su buxarı - spektrin demək olar ki, bütün infraqırmızı bölgəsində, karbon dioksid - infraqırmızı bölgənin orta hissəsində. Havada kiçik hissəciklərin - tozun, tüstünün, mayelərin kiçik damcılarının olması infraqırmızı şüalanmanın bu hissəciklərə səpilməsi nəticəsində gücünün zəifləməsinə gətirib çıxarır.

Qamma şüalanması İonlaşdırıcı Relikt Maqnit sürüşməsi İki fotonlu Təbii Məcburi

İnfraqırmızı şüalanma- görünən işığın qırmızı ucu (dalğa uzunluğu λ = 0,74 μm) və mikrodalğalı radiasiya (λ ~ 1-2 mm) arasında spektral bölgəni tutan elektromaqnit şüalanması.

İnfraqırmızı şüalanmada olan maddələrin optik xassələri görünən şüalanmadakı xassələrindən əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir. Məsələn, bir neçə santimetrlik su təbəqəsi λ = 1 μm olan infraqırmızı şüalanma üçün qeyri-şəffafdır. İnfraqırmızı şüalanma közərmə lampalarından, qaz-boşaltma lampalarından radiasiyanın çox hissəsini və Günəşdən gələn radiasiyanın təxminən 50%-ni təşkil edir; Bəzi lazerlər infraqırmızı radiasiya yayır. Onu qeydiyyata almaq üçün istilik və fotoelektrik qəbuledicilərdən, həmçinin xüsusi fotomateriallardan istifadə edirlər.

İndi infraqırmızı radiasiyanın bütün diapazonu üç komponentə bölünür:

  • qısa dalğalı bölgə: λ = 0,74-2,5 µm;
  • orta dalğa bölgəsi: λ = 2,5-50 µm;
  • uzun dalğalı bölgə: λ = 50-2000 µm;

Bu yaxınlarda bu diapazonun uzun dalğalı kənarı elektromaqnit dalğalarının ayrıca, müstəqil diapazonuna ayrıldı - terahertz radiasiya(submillimetr şüalanma).

İnfraqırmızı radiasiyaya "termal" şüalanma da deyilir, çünki qızdırılan cisimlərdən gələn infraqırmızı radiasiya insan dərisi tərəfindən istilik hissi kimi qəbul edilir. Bu halda, bədən tərəfindən yayılan dalğa uzunluqları istilik temperaturundan asılıdır: temperatur nə qədər yüksəkdirsə, dalğa uzunluğu bir o qədər qısadır və radiasiya intensivliyi bir o qədər yüksəkdir. Mütləq qara cismin nisbətən aşağı (bir neçə min Kelvinə qədər) temperaturda şüalanma spektri əsasən bu diapazonda yerləşir. İnfraqırmızı şüalanma həyəcanlanmış atomlar və ya ionlar tərəfindən yayılır.

Kəşf tarixi və ümumi xüsusiyyətləri

İnfraqırmızı şüalanma 1800-cü ildə ingilis astronomu V.Herşel tərəfindən kəşf edilmişdir. Herşel Günəşi tədqiq edərkən, müşahidələrin aparıldığı alətin qızdırılmasını azaltmağın yollarını axtarırdı. Görünən spektrin müxtəlif hissələrinin təsirlərini təyin etmək üçün termometrlərdən istifadə edərək Herşel kəşf etdi ki, “istiliyin maksimumu” doymuş qırmızı rəngin arxasında və ola bilsin ki, “görünən sınmadan kənarda” yerləşir. Bu tədqiqat infraqırmızı şüalanmanın öyrənilməsinin başlanğıcını qoydu.

Əvvəllər infraqırmızı şüalanmanın laboratoriya mənbələri yalnız isti cisimlər və ya qazlardakı elektrik boşalmaları idi. Hal-hazırda bərk cisim və molekulyar qaz lazerləri əsasında tənzimlənən və ya sabit tezlikli müasir infraqırmızı şüalanma mənbələri yaradılmışdır. Yaxın infraqırmızı bölgədə (~1,3 μm-ə qədər) radiasiyanı qeyd etmək üçün xüsusi foto lövhələrdən istifadə olunur. Fotoelektrik detektorlar və fotorezistorlar daha geniş həssaslıq diapazonuna malikdir (təxminən 25 mikrona qədər). Uzaq infraqırmızı bölgədə radiasiya bolometrlər - infraqırmızı şüalanma ilə qızdırmaya həssas olan detektorlar tərəfindən qeydə alınır.

İQ avadanlığı həm hərbi texnologiyada (məsələn, raketlərin idarə olunması üçün), həm də mülki texnologiyada (məsələn, fiber-optik rabitə sistemlərində) geniş istifadə olunur. IR spektrometrləri optik elementlər kimi ya linzalar və prizmalardan, ya da difraksiya barmaqlıqlarından və güzgülərdən istifadə edir. Havada radiasiyanın udulmasını aradan qaldırmaq üçün uzaq IR bölgəsi üçün spektrometrlər vakuum versiyasında istehsal olunur.

İnfraqırmızı spektrlər molekulda fırlanma və vibrasiya hərəkətləri ilə, eləcə də atom və molekullarda elektron keçidlərlə əlaqəli olduğundan, İQ spektroskopiyası atomların və molekulların quruluşu, eləcə də kristalların zolaq quruluşu haqqında mühüm məlumatları əldə etməyə imkan verir.

Ərizə

Dərman

İnfraqırmızı şüalar fizioterapiyada istifadə olunur.

Uzaqdan nəzarət

İnfraqırmızı diodlar və fotodiodlar pultlarda, avtomatlaşdırma sistemlərində, mühafizə sistemlərində, bəzi mobil telefonlarda (infraqırmızı port) və s.-də geniş istifadə olunur.İnfraqırmızı şüalar görünmədiyi üçün insanın diqqətini yayındırmır.

Maraqlıdır ki, məişət pultundan gələn infraqırmızı şüalanma rəqəmsal kamera vasitəsilə asanlıqla qeydə alınır.

Rəsm edərkən

İnfraqırmızı emitentlər sənayedə boya səthlərini qurutmaq üçün istifadə olunur. İnfraqırmızı qurutma üsulu ənənəvi konveksiya üsulu ilə müqayisədə əhəmiyyətli üstünlüklərə malikdir. İlk növbədə, bu, təbii ki, iqtisadi effektdir. İnfraqırmızı qurutma zamanı sərf olunan sürət və enerji ənənəvi üsullarla eyni göstəricilərdən azdır.

Qida Sterilizasiyası

İnfraqırmızı şüalanma qida məhsullarını dezinfeksiya üçün sterilizasiya etmək üçün istifadə olunur.

Korroziyaya qarşı agent

İnfraqırmızı şüalar lak ilə örtülmüş səthlərin korroziyasının qarşısını almaq üçün istifadə olunur.

Qida sənayesi

Qida sənayesində İQ-radiasiyadan istifadənin xüsusi bir xüsusiyyəti elektromaqnit dalğasının taxıl, taxıl, un və s. kimi kapilyar məsaməli məhsullara 7 mm-ə qədər dərinliyə nüfuz etmək imkanıdır. Bu dəyər səthin təbiətindən, quruluşundan, material xüsusiyyətlərindən və şüalanmanın tezlik xüsusiyyətlərindən asılıdır. Müəyyən bir tezlik diapazonunun elektromaqnit dalğası bioloji polimerlərdə (nişasta, zülal, lipidlər) biokimyəvi çevrilmələri sürətləndirməyə kömək edən məhsula təkcə termal deyil, həm də bioloji təsir göstərir. Konveyer qurutma konveyerləri taxıl anbarlarında və unçəkmə sənayesində taxılın saxlanması zamanı uğurla istifadə edilə bilər.

Bundan əlavə, infraqırmızı şüalanma qapalı və açıq məkanları qızdırmaq üçün geniş istifadə olunur. İnfraqırmızı qızdırıcılar otaqlarda (evlər, mənzillər, ofislər və s.) Əlavə və ya əsas isitmə təşkil etmək üçün, eləcə də açıq məkanın yerli istiləşməsi üçün (açıq kafelər, gazeboslar, verandalar) istifadə olunur.

Dezavantaj, bir sıra texnoloji proseslərdə tamamilə qəbuledilməz olan istiliyin əhəmiyyətli dərəcədə daha böyük qeyri-bərabərliyidir.

Pulun həqiqiliyi yoxlanılır

İnfraqırmızı emitent pulu yoxlamaq üçün cihazlarda istifadə olunur. Əskinata təhlükəsizlik elementlərindən biri kimi tətbiq edilən xüsusi metamerik mürəkkəbləri yalnız infraqırmızı diapazonda görmək olar. İnfraqırmızı valyuta detektorları pulun həqiqiliyini yoxlamaq üçün ən səhvsiz cihazlardır. Əskinasa infraqırmızı işarələrin vurulması, ultrabənövşəyi olanlardan fərqli olaraq, saxtakarlar üçün baha başa gəlir və buna görə də iqtisadi cəhətdən sərfəli deyil. Buna görə də, daxili IR emitenti olan əskinas detektorları bu gün saxtakarlığa qarşı ən etibarlı müdafiədir.

Sağlamlıq təhlükəsi

İsti yerlərdə güclü infraqırmızı şüalanma göz təhlükəsinə səbəb ola bilər. Radiasiya görünən işıqla müşayiət olunmadıqda ən təhlükəlidir. Belə yerlərdə xüsusi göz qoruyucuları taxmaq lazımdır.

həmçinin bax

Digər istilik ötürmə üsulları

İQ spektrlərinin qeydiyyatı (qeydiyyatı) üsulları.

Qeydlər

Bağlantılar