Расширить и углубить знания по теме инфракрасные лучи. Узнать, где и в каких областях они применяются. - презентация

1

2 Расширить и углубить знания по теме инфракрасные лучи. Узнать, где и в каких областях они применяются.

3 Инфракрасное излучение или инфракрасные лучи, это электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным концом видимого света (с длиной волны 0,74 мкм) и коротковолновым радиоизлучением (1- 2 мм). Человеческий глаз не в состоянии видеть в этой части спектра, но мы можем чувствовать тепло. Подразделяют три области инфракрасного излучения в зависимости от длины волны: ближняя (0,751,5 микрометров), средняя (1,5 – 5,6 мкм) и дальняя (5,6 100 мкм).

4

5 Инфракрасный диапазон электромагнитного спектра был обнаружен в 1800 г. английским астрономом В. Гершелем. Он исследовал оптический спектр, спроецированный на стол с помощью призмы. Чтобы узнать, как ведут себя отдельные участки оптического спектра, он подносил к ним чувствительный ртутный термометр. Разные участки спектра по-разному нагревали термометр. Нагрев термометра стал возрастать при перемещении термометра за красную границу оптического диапазона спектра. Ученый пришел к выводу, что существует излучение, не видимое глазом, но регистрируемое термометром. Это излучение он назвал инфракрасным или тепловым.

6 Изучая, до какого предела распространяется инфракрасный диапазон спектра, ученые обнаружили, что этот диапазон переходит непосредственно в диапазон радиоволн. Единство природы световых, инфракрасных и радиоволн было доказано работами Дж. Максвелла ( гг.), Г. Герца и П. Н. Лебедева (1896 г.)

7 Естественными источниками инфракрасного излучения являются: Солнце, Земля, звезды, планеты. Искусственным источником ИК- излучения является любое тело, температура которого выше температуры окружающей среды: костер, горящая свеча и т.д. Приёмники инфракрасного излучения основаны на преобразовании энергии И. и. в другие виды энергии, которые могут быть измерены обычными методами. Существуют тепловые и фотоэлектрические приёмники И. и. В первых поглощённое И. и. вызывает повышение температуры термочувствительного элемента приёмника, которое и регистрируется. В фотоэлектрических приёмниках поглощённое И. и. приводит к появлению или изменению электрического тока или напряжения. Фотоэлектрические приёмники, в отличие от тепловых, являются селективными приёмниками, т. е. чувствительными лишь в определённой области спектра.

8 Инфракрасная спектроскопия - занимается главным образом изучением молекулярных спектров, так как в ИК- области расположено большинство колебательных и вращательных спектров молекул. Изучение колебательно-вращательных и чисто вращательных спектров методами И. с. позволяет определять структуру молекул, их химический состав, моменты инерции молекул, величины сил, действующих между атомами в молекуле, и др. Вследствие однозначности связи между строением молекулы и её молекулярным спектром И. с. широко используется для качественного и количественного анализа смесей различных веществ

9 Благодаря различию коэффициентов рассеяния, отражения и пропускания тел в видимом и И. и. фотография, полученная в И. и., обладает рядом особенностей по сравнению с обычной фотографией. Например, на инфракрасных снимках часто видны детали, невидимые на обычной фотографии Эти особенности И. ф. широко используются в:

10 ботанике при изучении болезней растений

11 в медицине при диагностике кожных и сосудистых заболеваний

12 в криминалистике при обнаружении подделок А также используются в инфракрасной аэросъемке, в астрономии при фотографировании звёзд и туманностей, для получения фотографии в полной темноте

13 В промышленности И. и. применяется для сушки и нагрева материалов и изделий при их облучении. Инфракрасный нагрев - нагрев материалов электромагнитным излучением с длиной волны 1,34 мкм (инфракрасное излучение). И. н. основан на свойстве материалов поглощать определённую часть спектра этого излучения..

14 На основе фотокатодов, чувствительных к И. и. (для λ < 1,3 мкм), созданы специальные приборы электроннооптические преобразователи, в которых не видимое глазом инфракрасное изображение объекта на фотокатоде преобразуется в видимое. На этом принципе построены различные приборы ночного видения (бинокли, прицелы и др.), позволяющие при облучении наблюдаемых объектов И. и. от специальных источников вести наблюдение или прицеливание в полной темноте.электроннооптические преобразователи

15

16 Инфракрасное излучение является низкоэнергетическим и для глаза человека невидимо, поэтому для его изучения созданы специальные приборы - тепловизоры (термографы), позволяющие улавливать это излучение, измерять его и превращать его в видимую для глаза картину.

17 Тепловизоры применяют на предприятиях, где необходим контроль за тепловым состоянием объектов, и в организациях, занимающихся поиском неисправностей сетей различного назначения. Так, сканирование тепловизором может показать место отхода контактов в системах электропроводки. Тепловизоры используют в строительстве при оценке теплоизоляционных свойств конструкций. С их помощью можно определить области наибольших теплопотерь в строящемся доме и сделать вывод о качестве применяемых строительных материалов и утеплителей.