Где применяется инфракрасное излучение

Инфракрасное излучение имеет множество полезных применений, которые включают медицинские процедуры, косметические процедуры, а также промышленные и технологические применения.

Характеристики инфракрасного излучения

Инфракрасное излучение – это тип электромагнитных волн, частота которых намного ниже частоты света, воспринимаемого человеком. Длина волны в данном случае составляет от 0,7 мкм до 1 мм. Инфракрасное излучение – это элемент электромагнитного спектра, который находится между радиоволнами и светом, видимым человеком.

Открытие инфракрасного излучения произошло почти двести лет назад, в 1800 году, в результате исследований немецкого астронома Фредерика Уильяма Гершеля. Он обнаружил, что изменения температуры могут влиять на свет, излучаемый объектом. Ученый отметил, что предметы, нагретые до определенной температуры, начинают излучать свет, который человеческий глаз не видит.

Самым ярким примером инфракрасного излучения является тепловое излучение Солнца. Его нельзя увидеть, но люди могут ощущать его как тепло на своей коже.

Примечание: Если преподаватель обнаружит в вашей работе плагиат, вам не избежать серьезных проблем (вплоть до исключения из университета). Если вы не можете написать работу самостоятельно, закажите ее здесь.

Применение инфракрасного излучения

Это явление может быть использовано в различных областях человеческой жизни. Например, термометры ИИ используются для измерения температуры человеческого тела. Они также могут использоваться для контроля температуры в промышленных условиях. Инфракрасные датчики движения используются для автоматического включения света в помещении. Камеры на основе искусственного интеллекта позволяют увидеть объекты в темных или задымленных помещениях.

Этот вид излучения используется для передачи тепла. Например, инфракрасные обогреватели могут использоваться для обогрева помещений и сушки материалов. Кроме того, ИИ используется в медицине для лечения различных ран и заболеваний.

Применение в науке и технике

Инфракрасное излучение играет важную роль в области науки и техники. Оно используется для обнаружения и изучения объектов, которые невозможно увидеть обычными средствами, например, в астрономии. Инфракрасное излучение также может использоваться для оценки различных соединений, например, красок и пластмасс.

Кто и когда открыл инфракрасное излучение?

Инфракрасное излучение было открыто в 1800 году английским ученым с немецкими корнями Уильямом Гершелем.

Вот как выглядел Гершель:

Гершель родился в Ганновере, Германия, в 1738 году. В 1757 году он переехал в Англию, где начал свою карьеру музыканта и композитора. В 1781 году он открыл планету Уран, что привело к его избранию членом Королевского общества. Он также известен своими исследованиями Солнечной системы и звезд.

Вот как выглядит Уран:

В 1800 году Гершель начал изучать тепловое излучение, возникающее при различных температурах. Для этого он использовал прибор, который назвал термометром. Он состоял из ряда тонких стеклянных пластин, каждая из которых была покрыта тонким слоем меди. Когда пластины нагревались, они испускали инфракрасное излучение, которое затем отражалось обратно на другую сторону пластины. С помощью этого эксперимента Гершель смог продемонстрировать, что этот тип излучения имеет длину волны в несколько раз больше, чем свет, видимый человеком.

Примечание 1

Открытие искусственного интеллекта привело к появлению новых устройств и технологическим прорывам. Сегодня инфракрасное излучение активно используется в различных областях жизни, таких как медицина, промышленность и наука. Оно используется для расчета температурных показателей, диагностики различных заболеваний и поиска скрытых дефектов в различных материалах. Например, приборы, использующие инфракрасное излучение, помогают диагностировать рак кожи или обнаружить утечку тепла в зданиях.

Открытие Уильямом Гершелем инфракрасного излучения стало важным шагом в развитии науки и техники. Благодаря его исследованиям и открытиям мы можем использовать инфракрасное излучение для многих целей, которые были бы невозможны сегодня без этого открытия.

Естественное инфракрасное излучение:

Источником естественного инфракрасного излучения является Солнце. Когда Солнце находится в зените, мощность его излучения составляет чуть более 1 кВт на квадратный метр на уровне моря. Из этой энергии 527 ватт приходится на инфракрасное излучение, 445 ватт – на видимый свет и 32 ватта – на ультрафиолетовое излучение.

Почти все инфракрасное излучение в солнечном свете – это ближнее инфракрасное излучение с длиной волны менее 4 мкм.

Поверхность Земли и облака поглощают видимое и невидимое излучение солнца и излучают большую часть поглощенной энергии в виде инфракрасного излучения обратно в атмосферу. Некоторые вещества в атмосфере в атмосфере в основном капли воды, водяной пар и углекислый газ, метан , азот Гексафторид серы и хлорфторуглероды поглощают инфракрасное излучение и излучают его во всех направлениях, в том числе обратно на Землю. Это вызывает парниковый эффект.

Виды инфракрасного излучения:

Диапазон инфракрасного излучения часто подразделяется на более мелкие диапазоны. Существует несколько классификаций типов инфракрасного излучения.

Общая схема деления инфракрасного излучения:

Ближнее инфракрасное излучение и коротковолновое инфракрасное излучение иногда называют "отраженным инфракрасным излучением", а средневолновое инфракрасное излучение и длинноволновое инфракрасное излучение иногда называют "тепловым инфракрасным излучением".

Схема классификации инфракрасного излучения МКО:

Классификации инфракрасного излучения

Поскольку диапазон инфракрасного излучения велик, иногда удобнее разделить его на несколько частей. Так, по классификации ИСО различают

• ближнее – от 780 нм до 3 мкм;
• средний – от 3 мкм до 50 мкм;
• дальние – от 50 мкм до 1 мм.

Также Международная комиссия по защите окружающей среды (ICES) сделала следующие различия. Комитет по освещению делит спектр на три части, но делит их несколько иначе. Часть спектра, относящаяся к IR-A, согласно CIE, составляет от 0,7 до 1,4 мкм, IR-B – от 1,4 до 3 мкм, а остальная часть называется IR-C.

Классификация длин волн

Диаграмма из пяти частей помогает учесть два предыдущих деления:

• NIR – до 1,4 мкм;
• SWIR – от 1,4 до 3 мкм;
• MWIR – от 3 до 8 мкм;
• LWIR – от 8 до 15 мкм;
• FIR – от 15 до 1 000 мкм.

Однако даже такое деление не является общепринятым. В некоторых приложениях, например, в астрономии, может использоваться схема, отличная от всех вышеперечисленных.

Источники инфракрасного излучения

Многие тела испускают инфракрасное излучение. Это явление используется в самых разных областях человеческой деятельности. Источник инфракрасного (теплового) излучения может быть естественным или искусственным. К первым относятся звезды, планеты, атмосферные газы, почва и т.д. Искусственные – это лампочки, автомобили, фары и другие устройства.

В целом, любое тело с температурой выше абсолютного нуля обладает тепловым излучением. Большая часть этого излучения происходит в инфракрасном диапазоне. Спектр люминесценции зависит от температуры. При нагревании лучи из инфракрасной области могут смещаться, объекты будут излучать видимый свет, например, раскаленный металл.

Источники инфракрасного излучения

Как я могу защитить себя от инфракрасного излучения?

Чтобы минимизировать возможный вред от воздействия инфракрасного излучения, были разработаны специальные правила, безопасные для человека. В настоящее время в нашей стране действуют специальные гигиенические нормативы SANPINOSЦель – обеспечить благоприятный микроклимат на рабочем месте. Все организации обязаны принимать меры по повышению защиты людей на рабочем месте.

• Снижение воздействия температуры и радиации.
• Особое внимание уделяется контролю теплового состояния работника, чтобы оно не превышало допустимых пределов. Также необходимо уделять внимание защите глаз и кожи человека от инфракрасных волн.
• В целях безопасности используется новое оборудование и, по возможности, внедряется автоматизированное производство.
• Для защиты от инфракрасных опасностей компании обязаны ликвидировать горячие рабочие места в металлургии. Процессы теперь контролируются в безопасной среде – в офисе.
• Место в помещении для оборудования выбирается таким образом, чтобы минимизировать вредное воздействие теплового излучения.
• Рабочим разрешается находиться в горячей среде только минимальное количество времени. Для их защиты предлагаются специальные экраны.
• Если вышеупомянутые защитные устройства недоступны, необходимо использовать охлаждающие экраны или меры по увеличению скорости вентиляции воздуха.
• Работники должны выполнять свои обязанности в специальной одежде, способной защитить наиболее чувствительные части тела от излучения.
• Работникам особо опасных профессий предлагаются лечебно-профилактические мероприятия – регулярные медицинские осмотры, труд и отдых в условиях, благоприятных для здоровья.

Выводы

Инфракрасное излучение было открыто более 200 лет назад.За это время ученые успели выяснить, что оно приносит не только пользу, но и вред. Хотя инфракрасные обогреватели и другие приборы, использующие этот тип волн, сегодня используются повсеместно, они небезопасны для человека. Поэтому люди, которым приходится долгое время находиться под воздействием инфракрасного излучения, должны принимать меры по защите от него. Если работа в безопасной среде невозможна, следует использовать специальные средства защиты и, кроме того, минимизировать время пребывания в опасных зонах.