Области ИК диапазона. Инфракрасные (ИК) лучи [1 — 6] представляют собой электромагнитное излучение с длиной волны от 0,76 мкм примерно до 700 мкм. Верхняя граница ИК диапазона определяется чувствительностью глаза. Нижняя граница условна и простирается до субмиллиметровых и миллиметровых волн (см. рис. 5.1). Весь диапазон ИК излучения часто делят на три поддиапазона (табл. 6.1).[ ...]
ИК излучение не воспринимается человеческим глазом, но ощущается козьей. Часто ИК излучение называют тепловым излучением (тепловыми лучами). Инфракрасные лучи открыты английским астрономом В. Г. Гер-шелем в солнечном спектре.[ ...]
Примерная схема соответствия энергетических переходов между уровнями и испускаемых при этом излучений качественно представлена на рис. 6.1.[ ...]
Среди ИК спектров различают линейчатые, полосатые и непрерывные [7 — 9].[ ...]
Линейчатые (атомные) ИК спектры испускают возбужденные атомы и молекулы при переходах между близко расположенными электронными уровнями энергии. Полосатые (молекулярные) ИК спектры возникают при переходах между колебательными и вращательными уровнями энергии молекул. Колебательные и колебательно-вращательные спектры расположены, в основном, в средней области ИК диапазона. Чисто вращательные спектры располагаются, главным образом, в далекой области ИК диапазона. Непрерывный ИК спектр излучают все нагретые тела. Например, максимум теплового излучения тела человека приходится на длину волны 10 мкм, что соответствует средней области ИК. Непрерывный (сплошной) спектр обусловлен тем, что в конденсированном состоянии в жидкостях и твердых телах происходит сильное взаимодействие молекул и атомов, что приводит к размытию дискретных энергетических уровней и образованию сплошных спектров излучения.[ ...]
Строгая зависимость энергии излучения нагретых тел от температуры существует, вообще говоря, только для абсолютно черного тела. Спектральные распределения излучений человека и Солнца близки к излучению абсолютно черного тела.[ ...]
Закон излучения Планка. Закон излучения абсолютно черного тела (а.ч.т.) невозможно объяснить с позиций классической физики. Из этого закона следует, что интенсивность излучения монотонно растет с частотой. При этом полное излучение становится бесконечно большим, т. е. при любой температуре тепловое равновесие между излучением и веществом невозможно.[ ...]
Источники ИК излучения. Источники ИК излучения можно разделить на две группы: естественного й техногенного происхождений. Главным естественным источником ИК излучения в биосфере является Солнце. При температуре внешней поверхности Солнца »6000 К примерно 50% энергии излучения приходится на ИК диапазон. К числу естественных источников ИК излучения относятся действующие вулканы, термальные воды, процессы тепло-мас-сопереноса в атмосфере, все нагретые тела, лесные пожары и т. п. Поверхность Земли испускает тепловое излучение в диапазоне длин волн примерно от 3 до 80 мкм, т. е. захватывает всю среднюю ИК область. Интересно отметить, что максимум обратного теплового излучения Земли в мировое пространство расположен на длине волны 10 мкм, как и максимум излучения человеческого тела. Не простое ли это совпадение? Мы, дети планеты Земля, имеем общие черты теплового портрета нашей колыбели, сигнализируя об этом в космос. Исследование теплового излучения человеческого тела с помощью тепловизоров [12 — 15] дает значительную информацию при диагностике различных заболеваний и контроле динамики их развития.[ ...]
Исследование ИК спектров различных астрономических объектов позволило установить космические источники ИК излучения, присутствие в них некоторых химических соединений и определить температуру этих объектов.[ ...]
К космическим источникам ИК излучения относятся холодные красные карлики с температурой поверхности 1000 — 1500 °К, ряд планетарных туманностей, кометы, пылевые облака, ядра галактик, квазары и т. д.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Семейство кривых спектрального распределения р (Л) излучения а.ч.т. [1] |
![Семейство кривых спектрального распределения р (Л) излучения а.ч.т. [1]](/static/pngsmall/258365248.png) |