2.2 Инфракрасное излучение (тепловое)

Инфракрасное излучение — электромагнитное излучение, занима- ющее спектральнуюобласть между красным концомвидимого света(с длиной волны λ = 0,74мкм) имикроволновым излучением(λ ~ 1—2 мм). Инфракрасное излучение было открыто в 1800годуанглийским астрономомУ. Гершелем. Инфракрасный диапазон часто подразделяется на более мелкие диапазоны.Международная организация по стандартизациипредлагает следующую схему:

Обозначение	Аббревиатура	Длина волны
Ближний инфракрасный диапазон	NIR	0.78–3 мкм
Средний инфракрасный диапазон	MIR	3–50 мкм
Дальний инфракрасный диапазон	FIR	50–1000 мкм

В зависимости от длины волны изменяется проникающая способность инфракрасного излучения. Наибольшую проникающую способность имеет коротковолновое инфракрасное излучение (0,76-1,4 мкм), которое проникает в ткани человека на глубину в несколько сантиметров. Инфракрасные лучи длинноволнового диапазона (9-420 мкм) задерживаются в поверхностных слоях кожи.

Инфракрасное излучение также называют «тепловым» излучением, так как инфракрасное излучение от нагретых предметов воспринимается кожей человека как ощущение тепла.

Тепловое излучение или лучеиспускание — передача энергии от одних тел к другим в виде электромагнитных волнза счёт ихтепловой энергии. Тепловое излучение в основном приходится на инфракрасный участок спектра от 0,74мкмдо 1000мкм. Примером теплового излучения является свет отлампы накаливания. Мощность теплового излучения объекта, удовлетворяющего критериямабсолютно чёрного тела, описываетсязаконом Стефана — Больцмана. Отношение излучательной и поглощательной способностей тел описываетсязаконом излучения Кирхгофа.

2.3 Видимое излучение

Волна - это просто изменение состояния среды или поля, распространяющееся в пространстве с какай-то скоростью. У любой волны есть длина - это расстояние между гребнями волны показана на рисунке 6.

Рисунок 6 – Длина волны

Электромагнитные волны, воспринимаемые человеческим глазом называют видимое излучение. Цвета, которые мы воспринимаем, различаются в зависимости от длины волны видимого света. Например, свет с наибольшей длиной волны воспринимается как красный, а с наименьшей – как фиолетовый. Причина, по которой человек способен видеть свет заключается в воздействии света определенных длин волн на глазную сетчатку. Свет с длинами волн длиннее, чем самая длинная в спектре видимого света (красный цвет), называется инфракрасным (от латинского слова infra - ниже; то есть ниже той части спектра, которую может воспринять глаз). А свет с длинами волн короче наиболее коротких в видимом спектре называется ультрафиолетовым (от латинского слова ultra - более, сверх; то есть длина волны выше той, которую может воспринять глаз). Человеческому глазу не доступен ни инфракрасный, ни ультрафиолетовый свет, как и многие другие типы волн, но он может воспринимать огромный диапазон различных цветов (диапазон волн). Многие виды животных способны видеть излучение, не видимое человеческому глазу, то есть не входящему в видимый диапазон. Например, пчёлыи многие другиенасекомыевидят свет вультрафиолетовомдиапазоне, что помогает им находить нектар на цветах. Растения,опыляемыенасекомыми, оказываются в более выгодном положении с точки зрения продолжения рода, если они ярки именно в ультрафиолетовом спектре. Птицы также способны видеть ультрафиолетовое излучение (300—400 нм), а некоторые виды имеют даже метки на оперении для привлечения партнёра, видимые только в ультрафиолете.

При разложении луча белого цвета в призме образуется спектр, в котором излучения разных длин волн преломляются под разными углами. Цвета, входящие в спектр, то есть такие цвета, которые могут быть получены с помощью света одной длины волны (точнее, с очень узким диапазоном длин волн), называются спектральными цветами. Основные спектральные цвета (имеющие собственное название), а также характеристики излучения этих цветов, представлены в таблице:

Цвет	Диапазон длин волн, нм	Диапазон частот, ТГц	Диапазон энергии фотонов, эВ
Фиолетовый	380—440	790—680	2,82—3,26
Синий	440—485	680—620	2,56—2,82
Голубой	485—500	620—600	2,48—2,56
Зелёный	500—565	600—530	2,19—2,48
Жёлтый	565—590	530—510	2,10—2,19
Оранжевый	590—625	510—480	1,98—2,10
Красный	625—740	480—400	1,68—1,98