Теория инфракрасного излучения

Инфракрасное излучение – что же это такое? Опасное излучение (радиация?!), которого следует избегать любой ценой, или просто необходимость, без которой невозможно жить? Часть солнечного света или электромагнитные волны? Давайте попробуем разобраться. Для этого придется вспомнить кое-что из школьного курса физики и совсем немного из биологии.

Начнем с открытия. Открыто инфракрасное излучение было в 1800 г. английским ученым В. Гершелем. Гершель обнаружил, что в полученном им с помощью призмы спектре Солнца за границей красного, то есть уже в невидимой области, температура термометра повышается. Термометр, помещенный в эту область, показывал большую температуру, чем контрольный термометр. Далее было доказано, что излучение в этой области подчиняется законам оптики, следовательно, имеет ту же природу, что и свет.

Спустя 123 года после открытия инфракрасного излучения советский физик А.А. Глаголева-Аркадьева получила радиоволны с длиной волны равной приблизительно 80 мкм, то есть располагающиеся в инфракрасном диапазоне длин волн. Это доказало, что свет, инфракрасные лучи и радиоволны имеют одинаковую природу, все это лишь разновидности обычных электромагнитных волн. Электромагнитные волны окружают нас повсеместно. Они везде. С их помощью мы слушаем радио, смотрим телевизор, общаемся по мобильному телефону. Без всего этого наша жизнь была бы не просто другой, намного более тяжелой или неудобной, наша жизнь была бы просто невозможной! Ведь свет – это тоже электромагнитные волны. С помощью электромагнитных волн у нас есть возможность видеть окружающие нас предметы.
Спектр оптического излучения

Инфракрасное излучение (ИК) занимает участок электромагнитных волн с длинами от 0,74 мкм. (красный видимый свет) до 100 мкм. (коротковолновое излучение радиодиапазона).

Инфракрасное излучение условно подразделяют на:

коротковолновое 0,74 < λ ≤ 2,5 мкм.

средневолновое 2,5 < λ ≤ 50   мкм.

длинноволновое 50 < λ ≤ 100  мкм.

инфракрасное излучение

Также необходимо знать, что все тела, твердые и жидкие, нагретые до определенной температуры являются источником ИК-излучения.

Инфракрасное излучение также называют «тепловым» излучением, так как инфракрасное излучение от нагретых предметов воспринимается кожей человека как ощущение тепла. При этом длины волн, излучаемые телом, зависят от температуры нагревания: чем выше температура, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения. Спектр излучения абсолютно чёрного тела при относительно невысоких (до нескольких тысяч Кельвинов) температурах лежит в основном именно в этом диапазоне. Инфракрасное излучение испускает возбуждённые атомы или ионы.

Все это необходимо знать при выборе инфракрасного излучателя. Многие производители нагревателей указывают на своих изделиях нечто вроде: темные нагреватели, длинноволновые или светлые нагреватели. Не так просто разобраться, что к чему. Все это инфракрасные нагреватели, их отличают лишь длина волны и температура излучающей поверхности.

инфракрасное излучение

Самым известным инфракрасным излучателем, безусловно, является Солнце. Без его света на Земле не было бы жизни. Солнце находится на расстоянии многих миллионов километров. 147,5 млн. км – наименьшее расстояние. Как известно, орбита имеет форму эллипса, следовательно, расстояние переменно. Однако, это не мешает Солнцу передавать инфракрасное излучение через все это громадное пространство, практически не расходуя энергию, не нагревая пространство. Вместо этого нагревается непосредственно Земля, на которую попадают солнечные лучи, а следовательно и инфракрасное излучение, и уже земля и другие нагретые Солнцем предметы нагревают воздух.

Так что же мы имеем в итоге? А имеем мы вот что: инфракрасное излучение это практически то же, что и обычный свет. Единственное отличие заключается в том, что при попадании на предметы видимая часть спектра становится освещением, а инфракрасное излучение поглощаются телом, превращаясь при этом в энергию тепла. Без него немыслима жизнь на нашей планете. При распространении инфракрасного излучения в пространстве практически не происходит потерь энергии. По сути, это природный и самый совершенный метод обогрева.

Остались вопросы?

Заполните форму и мы ответим на все вопросы: