• Відкриття інфрачервоного випромінювання
• Види теплообміну
• Фізичні властивості
• Діапазон ІК хвиль сприятливих для людини
Англійський дослідник Гершель У. в 1800 році в процесі вивчення сонячного світла встановив, що в Сонячних променях при розкладанні їх на окремі спектри за допомогою призми за кордоном червоного видимого спектру, відбувається підвищення показань термометра. Термометр, розміщений в цій області, показав велику температуру, ніж перевірочний термометр. Пізніше встановили, що властивості цих променів піддаються законам оптики, виходить, мають однакову природу, з світловим випромінюванням. Таким чином, було відкрито інфрачервоне випромінювання.
Уточнимо, яким чином гарячі предмети віддають тепло оточуючим їх об'єктів:
теплопередачей (теплообмін між тілами при контакті або через роздільник),
конвекцією (передача тепла теплоносієм, рідиною або газом від джерела тепла, до більш холодних предметів)
тепловим випромінюванням (потік електромагнітного випромінювання в конкретному діапазоні довжини хвилі, що випромінюється речовиною на основі його внутрішньої надлишкової енергії).
Всі об'єкти оточуючого нас матеріального світу це джерела і одночасно поглиначі теплового випромінювання.
Теплове випромінювання, основою якого є інфрачервоні промені - це потік електромагнітних променів, які задовольняють законам оптики, мають однакову природу зі світловим випромінюванням. ІК-промінь розташований між червоним більш прийнятною людиною світлом (0.7 мкм) і короткохвильовим радіовипромінюванням (1 - 2 мм). До того ж, ІК-область спектра ділять на короткохвильову (0.7 - 2 мкм), середньохвильову (від 2 до 5.1 мкм), длинноволновую (5.1 - 200 мкм). Інфрачервоні промені випускають все речовини рідкі та тверді, при цьому від температури речовини залежить довжина випромінюваної хвилі. При більш високій температурі, довжина хвилі випромінюється речовиною коротше, але більше інтенсивність випромінювання.
В діапазоні довгохвильового випромінювання (від 9 до 11 мкм) знаходиться найбільш сприятливе теплове випромінювання для людини. Довгохвильові випромінювачі, мають більш низькою температурою поверхні випромінювання, їх характеризують темними - при низькій температурі поверхні вони не світяться (до 300 ° С). Середньохвильові випромінювачі з більш високою температурою поверхні, характеризують сірими, з максимальною температурою тіла випромінюють короткі хвилі, їх називають білими або світлими.
Підтвердження радянськими вченими
Фізичні властивості інфрачервоного випромінювання
Для інфрачервоних променів існує ряд відмінностей від оптичних властивостей видимого світла. (прозорість, коефіцієнт віддзеркалення, коефіцієнт заломлення) Приміром ІК-випромінювання має довжину хвилі понад 1 мкм, поглинаються водою в шарі 1-2 см, з цього вода в деяких випадках використовується як теплозахисний бар'єр. Лист кремнію непрозорий у видимій області, але прозорий в інфрачервоній. Ряд металів має рефлекторні якості які для інфрачервоного випромінювання вище, ніж для сприйманого людиною світу, до того ж істотно поліпшуються їх властивості зі збільшенням показника довжини хвилі випромінювання. А саме, показник відображення Al, Au, Ag при хвилі довжиною близько 10 мкм наближається до 98%. З огляду на ці властивості матеріалів, їх використовують при виробництві інфрачервоного обладнання . Прозорі для інфрачервоних променів матеріали - в якості випромінювачів інфрачервоного випромінювання (кварц, кераміка), матеріали мають високу здатність до відбиття променів - як рефлекторів, що дозволяють сфокусувати ІК-випромінювання в потрібному напрямку (переважно алюміній).
Також важливо знати про властивості поглинання і розсіяння інфрачервоного випромінювання. Крізь повітря інфрачервоні промені поширюються практично безперешкодно. А саме, молекули азоту і кисню самі по собі інфрачервоні промені не поглинають, а лише незначно розсіюють, зменшуючи інтенсивність. Водяна пара, озон, вуглекислий газ, а також інші домішки, що знаходяться в повітрі, абсорбують інфрачервоне випромінювання: водяна пара - практично у всій інфрачервоній області спектра, вуглекислий газ - в середній частині інфрачервоної області. Присутність в повітрі дрібних частинок - пилу, диму, дрібних крапель рідин призводить до ослаблення сили інфрачервоного випромінювання в результаті розсіювання його на цих частках.
Популярні статті:
Порівняння характеристик саун
