红外辐射

红外辐射

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红外线是一种电磁波，位于可见光红光外端，在绝对零度(-273.15℃) 以上的物体都辐射红外能量，是红外测温技术的基础。红外辐射的辐射度、辐射出射度、辐射强度、辐射功率等均是物理中有关红外辐射的相关计算量。

目录

简介

1666年，英国物理学家I.牛顿发现，太阳光经过三棱镜后分裂成彩色光带──红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。1800年，英国天文学家F.W.赫歇耳在用水银温度计研究太阳光谱的热效应时，发现热效应最显著的部位不在彩色光带内，而在红光之外。因此，他认为在红光之外存在一种不可见光。后来的实验证明，这种不可见光与可见光具有相同的物理性质，遵守相同的规律,所不同的只是一个物理参数──波长。这种不可见光称为红外辐射，又称红外光、红外线。17～18世纪，许多物理学家认为，光（包括红外光和紫外光）具有波动的性质，有一定的传播速度,波长是它的特征参数并可以测量。可见光的颜色不同，反映了它们的波长不同。紫光的波长最短，红光的波长最长,红外辐射的波长则更长，紫外光的波长比紫光更短。1864年，英国物理学家J.C.麦克斯韦从理论上总结了当时已有的电磁学规律，提出了存在电磁波的可能性,它的传播速度可用纯电学量计算出来。后来的实际测量证明，其传播速度就是光速。因而猜想，光波就是电磁波。1887年，德国科学家H.R.赫兹用实验证实了这一猜想。

评价

在光谱学中，划分波段的方法尚不统一。一般分别以0.75～3微米、3～40微米和40～1000微米作为近红外、中红外和远红外波段。近红外是可以用玻璃作为透射材料和用硫化铅探测器进行检测的波段。中红外原来是以棱镜作为色散元件的波段，但后来都采用光栅作为色散元件，40微米这个界限不再有意义。但是,40微米又是石英能让红外辐射透过的起始波长，故仍可作为中红外波段与远红外波段的界限。在远红外波段的长波端，传统的几何光学和微波传输技术都不适用，需要发展新的技术。新技术适用的波段也可能是一个新名称的波段。此外，远红外波段内出现激光，以辐射源是否具有相干性作为远红外与微波划界的标准已不适用。因而暂以1000微米作为远红外波段的界限，把波长为1～3毫米的电磁波称为短毫米波因此，辐射是从物质中发射出来的。任何一块小的物体都包含着极大数目的原子或分子。每个原子或分子都有很多能级，从高能级跃迁到低能级都能发射光子。实际发射出来的电磁波就是这些大量光子的总和。各个原子或分子发射光子的过程基本上是互相独立的；光子发射的时间有先有后。光子发射时，原子或分子在空间的取向有各种可能，因而光子可向各个方向发射，其电磁场振动也可有各种方向；再加上物体内各能级之间的相互影响，两能级之间的能量差会有极小的变动。所有这些因素的联合作用，使所发射出来的辐射包含着各种频率，没有一定的相位，没有一定的偏振，这就是非相干辐射。