Основные свойства инфракрасного излучения

mini-sauna

• Открытие инфракрасного излучения• Виды теплообмена • Физические свойства• Диапазон ИК волн благоприятных для человека

Английский исследователь Гершель У.

в 1800 году в процессе изучения солнечного света установил, что в Солнечных лучах при разложении их на отдельные спектры при помощи призмы за границей красного видимого спектра, происходит повышение показаний термометра. Термометр, размещенный в этой области, показал большую температуру, чем поверочный термометр.

Позже установили, что свойства этих лучей поддаются законам оптики, выходит, имеют одинаковую природу, с световым излучением. Таким образом, было открыто инфракрасное излучение.

Уточним, каким образом горячие предметы отдают тепло окружающим их объектам: 

теплопередачей  (теплообмен между телами при контакте или через разделитель),

конвекцией  (передача тепла теплоносителем, жидкостью или газом от источника тепла, к более холодным предметам)
тепловым излучением (поток электромагнитного излучения в конкретном диапазоне длины волны, излучаемое веществом на основе его внутренней избыточной энергии).Все объекты окружающего нас материального мира это источники и одновременно поглотители теплового излучения.
Тепловое излучение, основой которого являются инфракрасные лучи — это поток электромагнитных лучей, которые удовлетворяют законам оптики, имеют одинаковую природу со световым излучением. ИК-луч расположен между красным воспринимаемым человеком светом (0.7 мкм) и коротковолновым радиоизлучением (1 — 2 мм). К тому же, ИК-область спектра делят на коротковолновую (0.7 — 2 мкм), средневолновую (от 2 до 5.1 мкм), длинноволновую ( 5.1 — 200 мкм). Инфракрасные лучи испускают все  вещества жидкие и твердые, при этом от температуры вещества зависит длина излучаемой волны. При более высокой температуре, длина волны излучаемая веществом короче, но больше интенсивность излучения.

В диапазоне длинноволнового излучения (от 9 до 11 мкм) находится наиболее благоприятное тепловое излучение для человека.

Длинноволновые излучатели, обладают более низкой температурой поверхности излучения, их характеризуют темными — при низкой температуре поверхности они не светятся (до 300°С).

Средневолновые излучатели с более высокой температурой поверхности, характеризуют серыми, с максимальной температурой тела излучают короткие волны, их называют белыми или светлыми.

Подтверждение советскими ученными

Физические свойства инфракрасного излучения

Для инфракрасных лучей существует ряд отличий от оптических свойств видимого света. (прозрачность, коэффициент отражения, коэффициент преломления) К примеру ИК-излучения имеющего длину волны более 1 мкм, поглощаются водой в слое 1-2 см, по этому вода в некоторых случаях используется как теплозащитный барьер.

Лист кремния непрозрачен в видимой области, но прозрачен в инфракрасной. Ряд металлов имеет рефлекторные качества которые для инфракрасного излучения выше, чем для воспринимаемого человеком света, вдобавок существенно улучшаются их свойства с увеличением показателя длины волны излучения.

А именно, показатель отражения Al, Au, Ag при волне длиной около 10 мкм приближается к 98%. Учитывая эти свойства материалов, их используют при производстве инфракрасного оборудования.

Прозрачные для инфракрасных лучей материалы — в качестве излучателей инфракрасного излучения (кварц, керамика), материалы имеющие высокую способностью к отражению лучей — в качестве рефлекторов, позволяющих сфокусировать ИК-излучение в нужном направлении (преимущественно алюминий).

Также важно знать о свойствах поглощения и рассеяния инфракрасного излучения. Сквозь воздух инфракрасные лучи распространяются практически беспрепятственно. А именно, молекулы азота и кислорода сами по себе инфракрасные лучи не поглощают, а только незначительно рассеивают, уменьшая интенсивность.

Водяной пар, озон, углекислый газ, а также  другие примеси, находящиеся в воздухе, абсорбируют инфракрасное излучение: водяной пар — практически во всей инфракрасной области спектра, углекислый газ — в средней части инфракрасной области.

Присутствие в воздухе мелких частиц — пыли, дыма, мелких капель жидкостей приводит к ослаблению силы инфракрасного излучения в результате рассеяния его на этих частицах.

Популярные статьи:
Сравнение характеристик саун

Источник: http://mini-sauna.com/informatsiya-o-saunakh/631-podrobno-o-infrakrasnom-izluchenii.html

Инфракрасное излучение: свойства, источники, длина волны

Для того, чтобы понять принцип работы инфракрасных излучателей, необходимо представлять себе суть такого физического явления как инфракрасное излучение.

Инфракрасное излучение — это разновидность электромагнитного излучения, занимающего в спектре электромагнитных волн диапазон от 0,77 до 340 мкм. При этом диапазон от 0,77 до 15 мкм считается коротковолновым, от 15 до 100 мкм — средневолновым, а от 100 до 340 — длинноволновым.

Коротковолновая часть спектра примыкает к видимому свету, а длинноволновая сливается с областью ультракоротких радиоволн. Поэтому инфракрасное излучение обладает как свойствами видимого света (распространяется прямолинейно, отражается, преломляется как и видимый свет), так и свойствами радиоволн (оно может проходить сквозь некоторые материалы, непрозрачные для видимого излучения).

Инфракрасные излучатели с температурой на поверхности от 700 С до 2500 С имеют длину волны 1,55-2,55 мкм и называются «светлыми» — по длине волны они ближе к видимому свету, излучатели с более низкой температурой поверхности имеют большую длину волны и называются «темными».

Вообще говоря, любое тело, нагретое до определенной температуры, излучает тепловую энергию в инфракрасном диапазоне спектра электромагнитных волн и может передавать эту энергию посредством лучистого теплообмена другим телам.

Передача энергии происходит от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой, при этом, разные тела имеют различную излучающую и поглощающую способность, которая зависит от природы двух тел, от состояния их поверхности и т.д.

Электромагнитное излучение обладает квантово-фотонным характером. При взаимодействии с веществом фотон поглощается атомами вещества, передавая им свою энергию. При этом возрастает энергия тепловых колебаний атомов в молекулах вещества, т.е. энергия излучения переходит в теплоту.

Суть лучистого отопления состоит в том, что горелка, являясь источником излучения, генерирует, формирует в пространстве и направляет тепловое излучение в зону обогрева. Оно попадает на ограждающие конструкции (пол, стены), технологическое оборудование, людей, находящихся в зоне облучения, поглощается ими и нагревает их.

Поток излучения, поглощаясь поверхностями, одеждой и кожей человека, создает тепловой комфорт без повышения температуры окружающего воздуха. Воздух в обогреваемых помещениях, оставаясь практически прозрачным для инфракрасного излучения, нагревается за счет «вторичного тепла», т.е.

конвекции от конструкций и предметов, нагретых излучением.

Установлено, что воздействие инфракрасного радиационного отопления благоприятно сказывается на человеке.

Если тепловое излучение с длиной волны больше 2 мкм воспринимается в основном кожным покровом с проведением образовавшейся тепловой энергии внутрь, то излучение с длиной волны до 1,5 мкм проникает через поверхность кожи, частично нагревает ее, достигает сети кровеносных сосудов и непосредственно повышает температуру крови.

При определенной интенсивности теплового потока его воздействие вызывает приятное тепловое ощущение. При лучистом обогреве человеческое тело отдает большую часть избыточного тепла путем конвекции окружающему воздуху, имеющему более низкую температуру. Такая форма теплоотдачи действует освежающе и благоприятно влияет на самочувствие.

В нашей стране изучение технологии инфракрасного отопления ведется с 30-х годов как применительно к сельскому хозяйству, так и для промышленности.

Проведенные медико-биологические исследования позволили установить, что системы инфракрасного отопления более полно отвечают специфике животноводческих помещений, чем конвективные системы центрального или воздушного отопления.

Прежде всего, за счет того, что при инфракрасном обогреве температура внутренних поверхностей ограждений, особенно пола, превышает температуру воздуха в помещении.

Этот фактор благоприятно сказывается на тепловом балансе животных, исключая интенсивные потери тепла.

Инфракрасные системы, работающие совместно с системами естественной, вентиляции обеспечивают снижение относительной влажности воздуха до нормативных значений (на свинофермах и в телятниках до 70-75% и ниже).

В результате работы этих систем температурно-влажностный режим в помещениях достигает благоприятных параметров.

Применение систем лучистого отопления для сельскохозяйственных зданий позволяет не только создавать необходимые условия микроклимата, но и интенсифицировать производство. Во многих хозяйствах Башкирии (колхоз им.

Ленина, колхоз им. Нуриманова) значительно увеличилось получение приплода после внедрения инфракрасного отопления (увеличение опороса в зимний период в 4 раза), возросла сохранность молодняка (с 72,8% до 97,6%).

В настоящее время система инфракрасного отопления установлена и отработала уже один сезон на предприятии «Чувашский бройлер» в пригороде г. Чебоксары.

По отзывам руководителей хозяйства, в период минимальных зимних температур -34-36 С система работала бесперебойно и обеспечивала требуемое тепло для выращивания птицы на мясо (напольное содержание) в период 48 дней.

В настоящее время ими рассматривается вопрос об оборудовании инфракрасными системами остальных птичников.

Источник: https://best-stroy.ru/statya_chto-takoe-infrakrasnoe-izluchenie_991

Характеристики инфракрасного излучения

Инфракрасное излучение — это часть спектра излучения Солнца, которая непосредственно примыкает к красной части видимой области спектра. Человеческий глаз не в состоянии видеть в этой области спектра, но мы можем чувствовать это излучение, как тепло.

Инфракрасное излучение имеет две важные характеристики: длину волны (частоту) излучения и интенсивность излучения.

В зависимости от длины волны выделяют три области инфракрасного излучения: ближнюю (0,75−1,5 микрометров), среднюю (1,5 — 5,6 мкм) и дальнюю (5,6−100 мкм).

Учитывая физиологические особенности человека, современная медицина делит инфракрасную область спектра излучения на 3 диапазона:

• длина волны 0,75-1,5 мкм — излучение проникающее в глубь кожи человека (диапазон IR-A);
• длина волны 1,5-5 мкм — излучение, поглощаемое эпидермисом и соединительно-тканным слоем кожи диапазон IR-B);
• длина волны более 5 мкм — излучение поглощаемое на поверхности кожи (диапазон IR-C). Причем, наибольшее проникновение наблюдается в диапазоне от 0,75 до 3 мкм и этот диапазон называется «окном терапевтической прозрачности».

На рисунке 1 (первоисточник — Journal of Biomedical Optics 12(4), 044012 July/August 2007) приведены спектры поглощения ИК-излучения для воды и ткани человеческих органов в зависимости от длины волны. Отмечено, что ткань человеческого организма состоит из воды на 98% и этот факт объясняет схожесть характеристик поглощения инфракрасного излучения в области спектра 1,5-10 мкм.

Если учесть тот факт, что сама вода интенсивно поглощает ИК-излучение в диапазоне 1,5-10 мкм с пиками на длинах волн 2,93, 4,7 и 6,2 мкм (Юхневич Г.В.

Инфракрасная спектроскопия воды, М, 1973), то наиболее эффективными для процессов обогрева и сушки следует считать ИК-излучатели, излучающие в средней и дальней области инфракрасного спектра с пиком интенсивности излучения в диапазоне длин волн 1,5-6,5 мкм.

Полное количество энергии, излучаемое в единицу времени единицей излучающей поверхности называют излучательной способностью ИК-излучателя E, Вт/м².

Энергия излучения зависит от длины волны λ и температуры излучающей поверхности и является интегральной характеристикой, поскольку учитывает энергию излучения волн всех длин.

Излучательную способность, отнесенную к интервалу длин волн dλ, называют интенсивностью излучения I, Вт/(м²∙мкм).

Интегрирование выражения (1) позволяет определить излучательную способность (удельную интегральную энергию излучения) исходя из определенного экспериментальным путем спектра интенсивности излучения в диапазоне длин волн от λ1 до λ2:

На рисунке 2 представлены спектры интенсивности излучения ИК-излучателей НОМАКОН™ ИКН-101, полученные при различной номинальной электрической мощности излучателя 1000 Вт, 650 Вт, 400 Вт и 250 Вт.

С увеличением мощности излучателя и, соответственно, температуры излучающей поверхности возрастает интенсивность излучения, а спектр излучения сдвигается в область меньших длин волн (закон смещения Вина). При этом пик интенсивности излучения (85-90 % спектра) приходится на диапазон длин волн 1,5-6 мкм, что соответствует оптимальной для данного случая физике процесса инфракрасного обогрева и сушки.

Интенсивность инфракрасного излучения и, соответственно, удельная энергия излучения уменьшается с увеличением расстояния от источника излучения.

На рисунке 3 приведены кривые изменения удельной энергии излучения керамических излучателей НОМАКОН™ ИКН-101 в зависимости от расстояния между излучающей поверхностью и точкой измерения по нормали к излучающей поверхности.

Измерения проводились селективным радиометром в диапазоне длин волн 1,5-8 мкм с последующим интегрированием спектров интенсивности излучения. Как видно из приведенного графика удельная энергия излучения E, Вт/м² снижается обратно пропорционально расстоянию L, м до источника излучения.

Источник: https://nomacon.ru/products/infrakrasnye-nagrevateli/infrakrasnyy-obogrev-harakteristiki-i-primenenie/harakteristiki-infrakrasnogo-izlucheniya

Инфракрасное излучение – влияние и применение

Что представляет собой инфракрасное излучение? Определение гласит, что инфракрасными лучами является электромагнитное излучение, которое подчиняется оптическим законам и имеет природу видимого света.

Инфракрасные лучи имеют спектральную зону, находящуюся между красным видимым светом и коротковолновым радиоизлучением. Для инфракрасной области спектра имеется разделение на коротковолновые, средневолновые и длинноволновые.

Обогревающий эффект от таких лучей высокий. Принята аббревиатура для инфракрасных излучения — ИК.

ИК-излучение

Производители сообщают разную информацию об обогревающих приборах, сконструированных по принципу рассматриваемого излучения. На одних может быть указано, что прибор инфракрасный, на другом — что он длинноволновый или темный.

Все это на практике относится к инфракрасному излучению, длинноволновые обогреватели обладают наименьшей температурой излучающей поверхности, и выделяются волны в большей массе в длинноволновой зоне спектра. Они же получили наименование темных, так как при температуре они не отдают света и не сияют, как в других случаях.

У средневолновых обогревателей температура поверхностей более высокая, и они получили название серых. К светлым относится коротковолновый прибор.

Оптические характеристики вещества в инфракрасных областях спектра имеют отличия от оптического свойства в обычной повседневности.

Обогревательные приборы, которые используются человеком каждый день, отдают инфракрасные лучи, но вы их не видите. Вся разница в длине волны, она варьируется. Обычный радиатор отдает лучи, именно таким образом происходит нагрев в комнате.

Волны инфракрасного излучения присутствуют в жизни человека естественным путем, солнце отдает именно их.

Инфракрасное излучение относится к разряду электромагнитных, то есть глазами его не увидеть. Длина волны находится в диапазоне от 1 миллиметра до 0,7 микрометра. Самым большим источником ик-лучей является солнце.

ИК-лучи для отопления

Наличие отопления, основанное на этой технологии, позволяет избавиться от недостатков конвекционной системы, которая связана с циркуляцией потока воздуха в помещениях.

Конвекция поднимает и переносит пыль, мусор, создает сквозняк.

Если поставить электрический инфракрасный обогреватель, то он будет работать по принципу солнечных лучей, эффект будет как от солнечного тепла в прохладную погоду.

Инфракрасная волна является формой энергии, это естественный механизм, позаимствованный в природе. Эти лучи способны нагревать не только предметы, но и само воздушное пространство. Волны пронизывают воздушные слои и обогревают предметы и живые ткани.

Локализация источника рассматриваемого излучения не так важна, если прибор стоит на потолке, до пола греющие лучи будут прекрасно доходить. Важно, что инфракрасное излучение позволяет оставлять воздух влажным, оно не высушивает его, как это делают другие виды отопительных приборов.

Производительность приборов на основе инфракрасного излучения крайне высокая.

Инфракрасное излучение не требует больших энергетических затрат, поэтому возникает экономия для бытового использования данной разработки. Ик-лучи подходят для работы на больших пространствах, главное, верно выбрать длину лучей и настроить правильно приборы.

Вред и польза инфракрасного излучения

Длинные инфракрасные лучи, попадающие на кожу, вызывают реакцию нервных рецепторов. Это обеспечивает наличие тепла. Поэтому во многих источниках инфракрасное излучение получает название теплового.

Большая часть излучаемого оказывается поглощена влажностью, которая содержится в верхнем слое кожного покрова человека. Поэтому повышается температура кожи, и за счет этого происходит обогрев всего тела.

Бытует мнение, что ик-излучение приносит вред. Это не так.

Они усиливают иммунитет, стимулируют регенерацию и улучшение состояния внутренних органов. Эти лучи с длиной 9,6 мкм используются в медицинской практике с лечебными целями.

Коротковолновое ик-излучение работает иначе. Оно проникает глубоко в ткани и греет внутренние органы, минуя кожный покров. Если облучать кожу такими лучами, то капиллярная сетка расширяется, кожа краснеет, и могут появиться признаки ожога. Для глаз такие лучи опасны, они приводят к образованию катаракты, нарушают водно-солевой баланс, провоцируют судороги.

Тепловой удар человек получает из-за коротковолнового излучения. Если повысить температуру головного мозга хотя бы на градус, то уже появляются признаки удара или отравления:

• тошнота;
• частый пульс;
• затемнение в глазах.

Если перегрев происходит на два и более градуса, то развивается менингит, который опасен для жизни.

Интенсивность инфракрасного излучения зависит от некоторых факторов. Важно расстояние до нахождения источников тепла и показатель температурного режима. Длинноволновое инфракрасное излучение важно в жизнедеятельности, и без него обойтись нельзя. Вред может быть только тогда, когда длина волны неправильная, и время, которое она воздействует на человека, большое.

Как обезопасить человека от вреда инфракрасного излучения?

Не все инфракрасные волны вредны. Следует опасаться коротковолновой инфракрасной энергии. Где она встречается в повседневной жизни? Нужно избегать тел с температурой выше 100 градусов. К этой категории относятся сталеплавильное оборудование, электродуговая печь. На производствах сотрудники носят специально разработанное обмундирование, оно обладает защитным экраном.

Самым полезным инфракрасным обогревающим средством являлась русская печь, тепло от нее было лечебным и полезным. Однако сейчас никто такими приспособлениями не пользуется. Инфракрасные обогреватели прочно вошли в обиход, а инфракрасные волны используются широко в промышленности.

Если спираль, отдающая тепло, в инфракрасном приборе защищена теплоизолятором, то излучение будет мягким и длинноволновым, а это безопасно. Если у прибора открытый нагревательный элемент, то инфракрасное излучение будет жестким, коротковолновым, и это опасно для здоровья.

Для того чтобы разобраться в конструкции прибора, нужно изучить технический паспорт. Там будет информация об инфракрасных лучах, используемых в конкретном случае. Обращайте внимание, какова длина волны.

Не всегда однозначно вредно инфракрасное излучение, испускают опасность только открытые источники, короткие лучи и длительное нахождение под ними.

Следует беречь глаза от источника волн, при появлении дискомфорта уходить из-под влияния ИК-лучей. Если на коже появляется непривычная сухость, значит, лучи сушат липидный слой, а это очень хорошо.

Инфракрасное излучение в полезных диапазонах используется в качестве лечения, методы физиотерапии основываются на работе с лучами и электродами. Однако все воздействие проводится под наблюдением специалистов, самостоятельно лечиться инфракрасными приборами не стоит. Время действия должно быть строго определено медицинскими показаниями, нужно исходить из целей и задач лечения.

Считается, что инфракрасное излучение неблагоприятно для систематического воздействия на маленьких детей, поэтому желательно тщательно выбирать обогревательные приборы для спальни и детских комнат. Потребуется помощь специалистов, чтобы настроить безопасную и эффективную инфракрасную сетку в квартире или доме.

Не стоит отказываться от современных технологий из-за предрассудков по незнанию.

Источник: http://pikucha.ru/otoplenie/proektirovanie/infrakrasnoe-izluchenie.html

Инфракрасное излучение: свойства и воздействие

Инфракрасное излучение – это электромагнитная энергия, которая подчиняется всем законам оптики с длиной волны в диапазоне от 760 нм до 1 мм. Оно обладает той же природой, что и видимый свет.

Инфракрасное излучение, свойства которого лежат в невидимой части спектра, отличаются от свойств в видимой части спектра, то есть, коэффициент отражения, прозрачность, коэффициент преломления этих веществ разнообразны. Для обнаружения ИК-лучей необходимы электронно-оптические приборы.

ИК-излучение занимает область в спектре между красным видимым светом и терагерцевым излучением; в свою очередь, инфракрасный спектр подразделяется на три области:

— коротковолновая: 0,74-1,5 мкм;

— средневолновая: 1,5-5,6 мкм;

— длинноволновая: 5,6-100 мкм.

ИК-излучение выделяется любыми жидкими и твердыми телами, нагретыми до температуры выше точки абсолютного зеро (-273°С) с длиной и интенсивностью излучения, которые зависят от температуры тела. Иными словами, чем ниже температура тела, тем длиннее волны и ниже интенсивность излучения.

Свойства

Коэффициент излучения

Оптические свойства ИК-излучения отличны от свойств другой энергии. Так, ИК-излучение с длиной волны более 1 мкм не проникает через толщу воды в несколько сантиметров. Металлы с блестящей поверхностью (медь, золото, серебро, алюминий) имеют низкую излучательную способность. Коэффициент излучения (КИ) изменяется в зависимости от материала.

Коэффициент отражения

Отражательная способность, зависящая от свойств поверхности, типа и температуры материала, у полированных предметов выше, чем у матовых или грубых на ощупь предметов.

Так, видимые излучения становятся непрозрачными в определенных зонах ИК-излучения и наоборот. Чёрная бумага прозрачна в дальней области ИК-спектра.

Вещества, прозрачные на больших участках ИК-спектра, используются для изготовления таких оптических деталей, как линзы, призмы, окна и различных инфракрасных приборов.

Коэффициент пропускательной способности

Свойство материала пропускать через себя ИК-лучи зависит от толщины и типа материала. Большей частью вещества в природе не пропускают ИК-излучение через себя. Проходя через воздушные слои, ИК-лучи не поглощаются молекулами кислорода и азота, в то время как озон, углекислый газ и другие примеси воздуха селективно поглощают ИК-излучение.

Воздействие ИК-излучения

ИК-лучи проникают в организм через кожу в зависимости от длины волны. Ввиду того, что тело человека излучает длинные инфракрасные лучи, оно нуждается в постоянном длинноволновом излучении.

При ИК-излучении активностью 70-100 Вт/м2 биохимические процессы в организме активизируются и состояние улучшается. ИК-лучи широко применяются в стоматологии, хирургии, косметологии.

Область спектра с длиной волны от 7 до 14 мкм оказывает на организм уникальное воздействие, так как оно воспринимается как «свое» излучение.

В быту инфракрасные приборы способствуют облегчению жизни и улучшению благосостояния человека. Если нет возможности получить ИК-лучи естественным путем, греясь на солнце, то на помощь приходят излучатели длинноволнового ИК-излучения:

• инфракрасные печи;
• ИК-обогреватели или ИК-системы отопления;
• инфракрасные полы;
• ИК-лампы;
• ИК-сауны.

Измерение ИК-излучения

Для измерения инфракрасного излучения применяются следующие приборы:

• Тепловизор
• Термальные датчики
• Фотометрические датчики
• Фоторезисторы
• Пиранометр
• Пиррадиометр

ИК-излучение – это естественный вид передачи энергии, необходимой для организма.

Источник: http://specural.com/raznoe/infrakrasnoe-izluchenie-svoystva-i-vozdeystvie.html

Моу «савватиевская сош» — инфракрасные лучи

Инфракрасное излучение — электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным концом видимого света.

Инфракрасное излучение было открыто в 1800 году английским астрономом У. Гершелем. Занимаясь исследованием Солнца, Гершель искал способ уменьшения нагрева инструмента, с помощью которого велись наблюдения.

Определяя с помощью термометров действия разных участков видимого спектра, Гершель обнаружил, что «максимум тепла» лежит за насыщенным красным цветом и, возможно, «за видимым преломлением».

Это исследование положило начало изучению инфракрасного излучения.

• коротковолновую (от 0,74 до 2,5 мкм);
• средневолновую (2,5 — 50 мкм);
• длинноволновую (50-2000 мкм).

             Инфракрасные лучи выделяют все нагретые твёрдые и жидкие тела, при этом длина излучаемой волны зависит от температуры тела – чем она выше, тем короче волны, но выше интенсивность излучения.

Следует так же напомнить, что при низких температурах излучение нагретого твёрдого тела почти целиком расположено в инфракрасной области, и такое тело кажется тёмным.

При повышении температуры излучаемые телом волны смещаются в видимую область спектра, и тело вначале кажется тёмно-красным, затем красным, жёлтым и, наконец, при высоких температурах — белым.

Свойства инфракрасного излучения

Оптические свойства веществ (прозрачность, коэффициент отражения, коэффициент преломления) в инфракрасной области спектра, как правило, значительно отличаются от оптических свойств в привычной для нас видимой области.

Например, слой воды толщиной в несколько см непрозрачен для инфракрасного излучения с длиной волны > 1 мкм, (в связи с чем вода часто используется как теплозащитный фильтр), а пластинки кремния, непрозрачные в видимой области, прозрачны в инфракрасной.

У большинства металлов отражательная способность для инфракрасного излучения значительно больше, чем для видимого света, и возрастает с увеличением длины волны инфракрасного излучения. Например, коэффициент отражения Al, Au, Ag, Си при длине волны ~10 мкм достигает 98%.

Вот такие материалы, прозрачные для ИК лучей, или обладающие высокой способностью к их отражению и используются при создании инфракрасных приборов. Первые – в качестве «светофильтров» (в основном кварц), вторые – в качестве рефлекторов, позволяющих направить ИК-излучение в определенном направлении (в основном, алюминий).

Поглощение и рассеяние

Через воздух ИК-лучи проходят почти беспрепятственно. То есть, молекулы азота и кислород сами по себе, ИК-излучения не поглощают, а лишь несколько ослабляют его лишь в результате рассеяния.

А вот пары воды, углекислый газ, озон и другие примеси, имеющиеся в воздухе, селективно поглощают инфракрасное излучение: пары воды — почти во всей инфракрасной области спектра, углекислый газ — в средней инфракрасной области.

Наличие в воздухе взвешенных частиц — дыма, пыли, мелких капель воды так же приводит к ослаблению инфракрасного излучения в результате рассеяния его на этих частицах. 

Стекла, поглощающие инфракрасную часть спектра

Применение

Медицина:
   Инфракрасные лучи применяются в физиотерапии

Дистанционное управление:
   Инфракрасные диоды и фотодиоды повсеместно применяются в пультах дистанционного управления, системах автоматики, охранных системах, некоторых мобильных телефонах и т. п. Инфракрасные лучи не отвлекают внимание человека в силу своей невидимости.

При покраске:
   Инфракрасные излучатели применяют в промышленности для сушки лакокрасочных поверхностей.

Инфракрасный метод сушки имеет существенные преимущества перед традиционным, конвекционным методом. В первую очередь это, безусловно, экономический эффект.

Скорость и затрачиваемая энергия при инфракрасной сушке меньше тех же показателей при традиционных методах.

Стерилизация пищевых продуктов:
  С помощью инфракрасного излучения стерилизируют пищевые продукты с целью дезинфекции.
       Антикоррозийное средство:
  Инфракрасные лучи применяются с целью предотвращения коррозии поверхностей, покрываемых лаком.

       Пищевая промышленность:
Особенностью применения ИК-излучения в пищевой промышленности является возможность проникновения электромагнитной волны в такие капиллярно-пористые продукты, как зерно, крупа, мука и т. п. на глубину до 7 мм.

Эта величина зависит от характера поверхности, структуры, свойств материала и частотной характеристики излучения. Электромагнитная волна определённого частотного диапазона оказывает не только термическое, но и биологическое воздействие на продукт, способствует ускорению биохимических превращений в биологических полимерах (крахмал, белок, липиды).

Конвейерные сушильные транспортёры с успехом могут использоваться при закладке зерна в зернохранилища и в мукомольной промышленности.

      Кроме того, инфракрасное излучение повсеместно применяют для обогрева помещений и уличных пространств.

Инфракрасные обогреватели используются для организации дополнительного или основного отопления в помещениях (домах, квартирах, офисах и т. п.), а также для локального обогрева уличного пространства (уличные кафе, беседки, веранды).
Недостатком же является существенно большая неравномерность нагрева, что в ряде технологических процессов совершенно неприемлемо.

Проверка денег на подлинность:
     Инфракрасный излучатель применяется в приборах для проверки денег. Нанесенные на купюру как один из защитных элементов, специальные метамерные краски возможно увидеть исключительно в инфракрасном диапазоне.

Инфракрасные детекторы валют являются самыми безошибочными приборами для проверки денег на подлинность. Нанесение на купюру инфракрасных меток, в отличие от ультрафиолетовых, фальшивомонетчикам обходится дорого и соответственно экономически невыгодно. Потому детекторы банкнот со встроенным ИК излучателем, на сегодняшний день, являются самой надежной защитой от подделок.

Опасность для здоровья

      Сильное инфракрасное излучение в местах высокого нагрева может вызывать опасность для глаз. Наиболее опасно, когда излучение не сопровождается видимым светом. В таких местах необходимо надевать специальные защитные очки для глаз!

Источник: http://savvatia-school.ucoz.ru/index/infrakrasnye_luchi/0-48

Интернет-магазин MIRZDOROVYA24.RU

ОСНОВНЫЕ АСПЕКТЫ ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Инфракрасное излучение стало настоящим открытием в 1800 году, это заслуга английского астронома У.Гершеля. В те времена специалист занимался исследованием Солнца, таким образом, пытался найти способ минимизировать нагрев инструмента, с помощью которого, собственно, вел наблюдения.

Благодаря термометрам, Гершель определял действие определенных участков видимого спектра, тогда, собственно, удалось обнаружить, что максимальное тепло лежит за насыщенным красным цветом, а также за видимым преломлением. Такое исследование дало начало изучению инфракрасного излучения.

Оно произведено в результате изящного эксперимента, солнечный свет получилось расщепить призмой, когда термометр был помещен сразу за красной полосой видимого спектра и продемонстрировал, что температура растет.

В результате на термометр влияет световое излучение, которое зависит от длины волны: ближнего показателя (0,75-1,5 микрометров), среднего (1,5 — 5,6 мкм) и дальнего (5,6-100 мкм) (1 мкм=1/1000000 м).

КАК ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ СКАЗЫВАЕТСЯ НА ЧЕЛОВЕКЕ?

Инфракрасные лучи совершенно безопасные для человеческого организма, в отличие от рентгеновских, а еще ультрафиолетовых, более того, СВЧ.

Инфракрасный спектр располагает областями, длина волн которых колеблется от 7 до 14 мкм, речь идет об уникальной длинноволновой части инфракрасного диапазона, что оказывает определенное влияние на человеческий организм, и оно воистину полезное.

Такая часть инфракрасного воздействия соответствует излучению самого тела человека с пределом по длине волны порядка 10 мкм. В связи с этим, внешнее излучение с данной длинной волн организмом воспринимается, будто родное.

Наиболее естественный источник инфракрасных лучей на всей планете, естественно, Солнце, на Руси часто говорили о том, что это русская печь, и благодаря ей каждый человек имел возможность испытать на себе столь благотворное влияние.

Когда на организм начинает воздействовать длинноволновая часть инфракрасного диапазона, доступно наблюдать явление, что именуется резонансным поглощением, таким образом, внешняя энергия попросту питает организм.

В итоге данного воздействия, возрастает потенциальная энергия клетки организма, она лишается несвязанной воды, попутно повышается уровень работы специфических клеточных структур, плюс — уровень иммуноглобулинов, растет активность ферментов и эстрогенов, происходит множество биохимических реакций. Это относится к разным типам клеток организма, а также крови.

СООТНОШЕНИЕ ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И МЕДИЦИНЫ

Неоспорим тот факт, что данная связь носит позитивный характер, так как благодаря ей:

1) Стимулируется, а также улучшается само кровообращение, как только начинает действовать длинноволновое инфракрасное излучение на кожу, возникает раздражение рецепторов покрова, в результате начинается реакция гипоталамуса, она расслабляет гладкие мышцы кровеносных сосудов, в итоге они расширяются. Дополнительно улучшается метаболизм, при тепловом влиянии стимулируется активность на клеточном уровне, улучшаются процессы, как метаболизма, так и нейрорегуляции.

2) Повышается иммунитет, так как инфракрасное излучение положительно отражается на выработке макрофагоцитов, а также процессе фагоцитоза, попутно усиливается иммунитет на клеточном, плюс жидкостном уровне. Более того, начинается стимуляция синтеза аминокислот и активных клеток, растет производство питательных веществ и определенных ферментов.

3) Бактерии обеззараживаются, а вредные вещества нейтрализуются. 

4) Минимизируются болевые ощущения.

Каким будет результат после влияния инфракрасных лучей на организм?

— стабилизируется артериальное давление благодаря активной стимуляции кровообращения;

— очистится организм, он избавится от токсинов, солей тяжелых металлов, и прочего;

— заблокируется распространение вредоносных микробов, определенных грибков;

— восстановится водно-солевой баланс;

— тело согреется и обретет оптимальную температуру;

— подавится рост раковых клеток, произойдет их уничтожение;

— это профилактика онкологических болезней;

— человек получит дезодорирующее, а еще противоядное воздействие.

КАК СВЯЗАНО ИК С ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТЬЮ?

Особенность использования такого рода излучения в промышленности заключается в возможном проникновения электромагнитной волны в разные продукты, к примеру, крупы, зерно, муку и прочее, непосредственно на глубину до 7 мм. Данный уровень зависит от характера поверхности и ее структуры, самих свойств материала, плюс частоты характеристики излучения.

Электромагнитная волна в определенном диапазоне оказывает не только термическое, но и биологическое влияние на продукт, помогает ускорить биохимическое превращение в биологическом полимере, то есть крахмале, белках и липидах.

Конвейерные сушильные транспортеры вполне успешно используются для закладки зерна в специальное хранилище, также в мукомольной промышленности. Более того, инфракрасное излучение часто применяют для обогрева жилого пространства, а еще уличных территорий.

Обогреватели такого типа рациональны для организации дополнительного либо основного отопления в помещениях, допустим, домах, квартирах и офисах, периодически для локального обогрева уличных кафе, веранд и беседок.

— болезни ног;

— подушка антистресс;

— индивидуальные стельки.

Источник: https://mirzdorovya24.ru/blogs/blog/infrakrasnoe-izluchenie

Основные свойства инфракрасного излучения

Французский физик Беккерель назвал это излучение инфракрасным.Свойства ИК-излученияСпектр инфракрасного излучения состоит из отдельных линий и полос. Принцип передачи тепла инфракрасными обогревателями отличается от принципов конвекции или теплопроводности. А возбужденные молекулы — полосатые, хаотично расположенные.

Ее спектр ближе всего к спектру дневного, белого света. Он может так же отражать, поглощать или пропускать лучи без потерь. Так, нагретые твердые и жидкие тела выделяют непрерывный инфракрасный спектр. Практически всегда облучаемый предмет поглощает часть этого облучения, часть отражает и часть пропускает.

Далеко не все светящиеся объекты или нагретые тела излучают ИК-волны. Все зависит не только от механизма наложения собственных линейных спектров каждого атома. Он заметил, что они в разной мере поглощают свет и тепло солнечных лучей.Через 30 лет факт существования невидимых лучей, расположенных за красной частью видимого солнечного спектра, был неоспоримо доказан.

Опыт проводился им с помощью светофильтров телескопа. От диапазона температур зависит как изучение ИК-волн, так применения их важнейших свойств.Главные свойства ИК-лучей это поглощение и дальнейший нагрев тел. При этом человек может различить находящиеся на дне предметы невооруженным глазом. Но он может быть так же непрерывным.

А наибольшая интенсивность излучения пламени газовой плиты приходится на длину волны голубого цвета. Поэтому ИК-излучения в нём почти нет. Например, люминесцентные лампы или пламя газовой плиты такого излучения не имеют. Находясь в потоке горячих газов, предмет теряет какое-то количество тепла, пока его температура ниже температуры нагретого газа.

И наоборот: если инфракрасные излучатели облучают предмет, еще не значит, что его поверхность данное излучение поглощает. При температурах ниже 300°С излучение нагретого твердого тела целиком расположено в инфракрасной области. Он измерил температуру за пределами спектра и обнаружил невидимые лучи с большой нагревательной силой.

Любой элемент таблицы Менделеева в условиях разных температур имеет различные характеристики.Например, инфракрасные спектры возбужденных атомов из-за относительного состояния покоя связки ядро — электроны будут иметь строго линейчатые ИК-спектры.

История открытия инфракрасного излученияВ 1800 году ученый Уильям Гершель объявил на заседании Лондонского Королевского общества о своем открытии. Иначе говоря, имеет значение кинетическая энергия или температура атома или молекулы. У перечисленных нагретых тел ИК-излучение очень слабое.

Существуют так же вещества, которые прозрачны для видимого света, но не способны пропускать ИК-лучи. Принцип работы люминесцентных лам основан на холодном свечении (фотолюминесценции). Например, слой воды толщиной несколько сантиметров не пропустит инфракрасное излучение с длиной волны больше 1 мкм. Но так же от взаимодействия этих атомов между собой.При повышении температуры изменяется спектральная характеристика тела. Все зависит от источника ИК лучей.

Еще по теме

Как оформить на работе декрет в 2017 году

Вам понадобится- заявление о предоставлении декретного отпуска— заключение медицинского учреждения (больничный).Инструкция1Для получения декретного отпуска подайте по месту…

Возможные проблемы и их устранение при выгонке гиацинтов

Самые распространенные проблемы, возникающие при выгонке луковиц гиацинтов в зимне-весеннее время года:- Листья желтеют. При нехватке освещения или неправильном поливе…

Совет 1: Как получить прибыль от сайта в 2017 году

Инструкция1Несложно понять, что для хорошей рекламы нужно хорошее место, то есть ваш сайт должен быть посещаемым. Чем больше пользователей интернета…

Источник: http://www.oootemp.ru/obrazovanie/3300_osnovnie-svoystva-infrakrasnogo-izlucheniya.php

Кратко и понятно напишите 1 Свойства инфракрасного излучения .2 плюсы ИИ3 минусы ИИ

1) Свойства инфракрасного излучения – хорошо поглощаются телами, изменяют электрическое сопротивление тел, действуют на термоэлементы и фотоматериалы, хорошо проходят сквозь туман и другие непрозрачные тела, невидимо.

2 и 3)

Инфракрасное излучение или тепловое излучение — это вид распространения тепла. Это то же самое тепло, которое Вы чувствуете от горячей печки, солнца или от батареи центрального отопления.

Оно не имеет ничего общего ни с ультрафиолетовым излучением, ни с рентгеновским. Абсолютно безопасно для человека.

Более того, сейчас инфракрасное излучение нашло очень широкое распространение в медицине (хирургия, стоматология, инфракрасные бани), что говорит не только о его безвредности, но и о полезном действии на организм.

В инфракрасном спектре есть область с длинами волн примерно от 7 до 14 мкм (так называемая средневолновая часть инфракрасного диапазона), оказывающая на организм человека по-настоящему уникально-полезное действие.

Эта часть инфракрасного излучения соответствует излучению самого человеческого тела с максимумом на длине волны около 10 мкм.

Поэтому любое внешнее излучение с такими длинами волн наш организм воспринимает как «своё», поглощает его и оздоровляется.

Существует также понятие дальнего, или длинноволнового инфракрасного излучения. Какое же влияние оказывает оно на тело человека? Это влияние разделяют на две составляющих.

Первая из них – общеукрепляющее действие, которое помогает организму бороться со многими известными болезнями, усиливает иммунитет, повышает природную сопротивляемость организма, помогает бороться со старостью.

Вторая – прямое лечение общих недомоганий, с которыми мы встречаемся повседневно.

Во время приготовления пищи с помощью ИК лучей продукты стерилизуются, уничтожаются вредные микроорганизмы и дрожжи, сохраняя при этом все минералы и витамины. Инфракрасные печи не имеют ничего общего с микроволновыми печами. Они не разрушают продукты, а, наоборот, сохраняют все их природные качества.

В заключение хочется сказать следующее: инфракрасное излучение это одна из составляющих частей обычного солнечного света. Практически все живые организмы находятся под воздействием солнца и, следовательно, инфракрасных лучей.

Более того, именно без этих лучей наша планета не прогревалась бы до привычных для нас температур, не прогревался бы воздух, на Земле царил бы вечный холод. Инфракрасное излучение – естественный, природный вид передачи тепла.

Источник: http://creditomart.ru/7188