Что такое инфракрасное излучение тепла?

Автор: Sara Rhodes
Дата создания: 10 Февраль 2021
Дата обновления: 18 Май 2024
Anonim
Урок №1 Что такое инфракрасное излучение? Безопасно или вредно?
Видео: Урок №1 Что такое инфракрасное излучение? Безопасно или вредно?

Содержание

Инфракрасное излучение - это спонтанное выделение электромагнитного излучения от физического тела. Каждый объект испускает излучение в зависимости от его температуры. Это известно как излучение "черного тела". Горячие объекты испускают излучение с более короткой длиной волны и даже видимый свет - посмотрите на это, когда вы включаете электрическую плиту, когда она нагревается и начинает светиться красным.


Инфракрасное излучение - это электромагнитное излучение с длиной волны больше, чем красный свет (образ отражения диска Леонида Нышко из Fotolia.com)

Спектр

Электромагнитное излучение включает в себя как видимый, так и инфракрасный свет. Свет описывается своей длиной волны, при этом фиолетовый свет имеет самую короткую длину волны около 400 нанометров, через синий, зеленый, желтый и красный, с длиной волны более 700 нанометров. Инфракрасный - это свет, длина волны которого больше, чем у видимого света, около 720 нм и выше, до длины волны около 1 мм. Длина волны излучения называется микроволновой. Когда вы включаете электрическую плиту, катушка начинает нагреваться. Вы можете почувствовать, как инфракрасное излучение выходит из зоны действия, когда оно нагревается, но вы не можете его видеть. По мере того, как плита нагревается, спектр излучаемого излучения смещается в сторону более коротких длин волн, что в конечном итоге отталкивает видимый свет, который вы видите, когда катушка светит.


Когда объекты нагреваются, они испускают излучение, которое постепенно сокращается по длине волны. (Крупный план изображения электронагревательного элемента Алексея Стёпа из Fotolia.com)

Излучение черного тела

Объекты испускают излучение с длиной волны, зависящей от их температуры. Это известно как излучение "черного тела". Ваше тело излучает инфракрасное излучение с пиком около 10 микрон (10000 нанометров). Солнце излучает пиковое излучение около 550 нанометров, прямо в середине диапазона видимого света. Инфракрасное излучение испускается и поглощается всеми объектами на Земле.

Солнечный свет преобразуется Землей в инфракрасную энергию и повторно излучается в атмосферу. (изображение Земли и Луны от Витольда Красовского с Fotolia.com)

Парниковый эффект

Инфракрасное излучение важно, чтобы температура на Земле была достаточно теплой, чтобы поддерживать жизнь. Поступающая солнечная радиация поглощается Землей и преобразуется в тепло. Тепло излучается с Земли в атмосферу. Газы, такие как водяной пар и углекислый газ, поглощают инфракрасное излучение и становятся теплее. Это заставляет Землю иметь более теплый климат, чем если бы она не имела атмосферы. Этот согревающий эффект известен как «парниковый эффект».


Атмосфера Земли действует как теплица, чтобы согреться (изображение новых растений в теплице от Ann triling от Fotolia.com)

Инфракрасные лампы

Инфракрасные лампы предназначены для излучения инфракрасного света вместо белого или видимого света. Они выполнены в виде обычных ламп, за исключением излучения более длинноволнового излучения. Инфракрасный свет поглощается объектами, и это приводит к тому, что объекты становятся теплее.Инфракрасные лампы используются в саунах, приготовления пищи и в промышленности.

Черная вода на этой инфракрасной фотографии показывает, насколько сильно вода поглощает инфракрасный (пейзаж в инфракрасном режиме, изображение Младенова с Fotolia.com)

Естественное инфракрасное излучение

Растения поглощают синий и красный свет для фотосинтеза. «Используемый» свет испускается или флуоресцирует обратно из растения, как инфракрасное излучение. Это можно увидеть на специальной инфракрасной фотографии, которую можно увидеть здесь. Листья и трава сияют белым от инфракрасного излучения. Инфракрасное излучение высокой энергии быстро поглощается водой. Поскольку ваше тело в основном состоит из воды, которая легко нагревается инфракрасным излучением.

Инфракрасный свет флуоресцентных фотосинтетических растений (Пустая дорожная фотография Кайянга Гао из Fotolia.com)