红外线

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重定しげさだこう红外
いちせきいぬてきべに外線がいせんあきらへん
かりいろてきべに外線がいせん望遠鏡ぼうえんきょう,其中てき藍色あいいろ綠色みどりいろ及紅しょく對應たいおう3.4, 4.612 µmてき波長はちょう

红外线英語えいごInfrared,简称IR)これなみかいほろなみあずか见光これ间的电磁,其波ちょうざい760奈米(nm)いたり1毫米(mm)あいだ[1]波長はちょうべに光長みつながてきこう對應たいおうしきりつやくざい430 THzいた300 GHzてき範圍はんい[2]室溫しつおん物體ぶったいしょ發出はっしゅつてきねつ輻射ふくしゃざい此波だん。红外线於1800ねんゆかりかど·赫歇なんじくび提出ていしゅつ地球ちきゅう吸收きゅうしゅう發射はっしゃべに外線がいせん輻射ふくしゃたい氣候きこう影響えいきょう現今げんこんべに外線がいせんまた應用おうよう於不どう科技かぎ領域りょういき

發現はつげんあずか特性とくせい[编辑]

红外线是ざい1800ねんゆかり天文學てんもんがくかど·赫歇なんじ發現はつげんどおり过将温度おんど放置ほうちふとし阳光谱てき红色区域くいきそと并发现温じょうます指出さしでゆう一種頻率低于紅色光的輻射:肉眼にくがんただし仍能使照射しょうしゃ物體ぶったい表面ひょうめんてき溫度おんど上昇じょうしょう地球ちきゅう太陽たいよう获得てきのうりょうちゅうゆうちょう过一半是以吸收红外线的方式。地球ちきゅう吸收きゅうしゅう發射はっしゃべに外線がいせん輻射ふくしゃてき平衡へいこうたい氣候きこうゆうせきかぎ性的せいてき影響えいきょう

とう分子ぶんし改變かいへん旋轉せんてんある振動しんどうてき運動うんどう方式ほうしき,就會吸收きゅうしゅうある發射はっしゃべに外線がいせんよしべに外線がいせんてきのうりょう以找分子ぶんしてき振動しんどうかたぎたい及其偶極のりてき變化へんかいん此在研究けんきゅう分子ぶんし對稱たいしょうせい及其のうたいべに外線がいせん理想りそうてきしきりつ範圍はんいべに外線がいせんこうがく研究けんきゅうざいべに外線がいせん範圍はんい內的光子こうし吸收きゅうしゅう發射はっしゃ[3]

あずか光線こうせんてき關係かんけい[编辑]

光線こうせんいちしゅ輻射ふくしゃ電磁波でんじは,其波長はちょうぶん佈自300nm紫外線しがいせんいた14,000nm(とおべに外線がいせん)。以人るいてき經驗けいけん而言,「ひかりいき通常つうじょうゆびてきにくてき光波こうはいきそくしたがえ400nm(むらさきいた700nm(べに以被人類じんるい眼睛がんせい感覺かんかくいたてき範圍はんい一般いっぱんしょうためこういき」(Visible)。よし近代きんだい科技かぎてき發達はったつ人類じんるい利用りよう各種かくしゅかいしつ」(特殊とくしゅ材質ざいしつてき感應かんおう),感覺かんかく範圍はんいしたがえこう份向兩端りょうたん擴充かくじゅう最低さいていたちいた0.08~0.1nm(Xひかり, 0.8~1Å),最高さいこうたち10,000nm(とおべに外線がいせんねつなりぞう範圍はんい)。

うつわけん设计材料ざいりょうがく[编辑]

窄带すきはん导体为各种基于红がいわざ术器けんてき材料ざいりょうもと础,包括ほうかつとう元素げんそてき化合かごうぶつ及合きん[4][5] 尖端せんたんだか频功のうせい红外けんてきとぎ发常もと于窄带隙てき纳米材料ざいりょう。纳米窄带はん导体ちゅう量子りょうしげんせいこうかず电子-そらあな耦合存在そんざい相互そうご作用さよう,致使描述设计つねめん临诸挑战。[6]兰克斯模がたえいBenjamin Laxしょうk·p 方法ほうほうつぶせてんいたりょうほうもの线性てきのう带边结构,常用じょうよう于处红外范围ないてき电子光学こうがく[7] 利用りよう密度みつど泛函てきだいいちせい原理げんりちょう级计さんよう了解りょうかいせい确的のう带曲りつ对应てきひかり电子密度みつどただし对算りょく和算わさん要求ようきゅう甚高。けん发者またつねさいよう"とう-ちぇ瑟豪斯理论" [8][9] てきてい维多带迭だいほうらいかい决此问题。[10][11]

自然しぜんかいてきべに外線がいせん[编辑]

陽光ようこうてきとうこう溫度おんどため5,780ひらきなんじぶん,其熱輻射ふくしゃてきしき中有ちゅうう一半いっぱんべに外線がいせんざいうみ平面へいめんじょう陽光ようこうざいてき照度しょうどごと平方へいほうこうじゃくせんかわら。其中有ちゅうう527かわらてきのうりょうべに外線がいせん、445かわらこう,而32かわらてきのうりょう紫外線しがいせん[12]

ざい地球ちきゅう表面ひょうめん,其溫度おんどとおてい太陽たいようてき溫度おんどいく所有しょゆうてきねつ輻射ふくしゃよし不同ふどうしきりつてきべに外線がいせん組成そせいざい這些天然てんねんてきねつ輻射ふくしゃげんちゅうただゆう閃電及火ねついた以產せいいち些可こう,而火さんせいてきべに外線がいせんこうかえよう

不同ふどう領域りょういきてきべに外線がいせん[编辑]

物體ぶったい通常つうじょうかい輻射ふくしゃまたがえつ不同ふどう波長はちょうてきべに外線がいせんただし偵測てき設計せっけい通常つうじょうただのう接收せっしゅうかんいた興趣きょうしゅてき特定とくていしきひろし以內てき輻射ふくしゃ結果けっかべに外線がいせん通常つうじょうかい區分くぶんなり不同ふどう波長はちょうてき較小だん

一般いっぱん分類ぶんるい[编辑]

一般いっぱん使用しようしゃてき分類ぶんるい[13]

  • きんべに外線がいせん(NIR, IR-A DIN):波長はちょうざい0.75-1.4ほろべい,以水てき吸收きゅうしゅうらい定義ていぎゆかり於在二氧化矽玻璃中的低衰減率,通常つうじょう使用しようざいひかり通信つうしんちゅうざい這個區域くいきてき波長はちょうたい影像えいぞうてき增強ぞうきょう非常ひじょうさとするどれい如,包括ほうかつよる設備せつびぞうよるきょう
  • 短波たんぱちょうべに外線がいせん(SWIR, IR-B DIN):1.4-3ほろべいみずてき吸收きゅうしゅうざい1,450奈米顯著けんちょてき增加ぞうか。1,530いたり1,560奈米主導しゅどう遠距離えんきょり通信つうしんてき主要しゅようこう區域くいき
  • ちゅう波長はちょうべに外線がいせん(MWIR, IR-C DIN)也稱ためちゅうべに外線がいせん波長はちょうざい3-8ほろこめどうしきてきべに外線がいせんおいねつみちびけこう飛彈ひだん技術ぎじゅつざい設計せっけいじょう就是使用しよう3-5ほろべいだんてき大氣たいきまどこうらい工作こうさくたいべに外線がいせん標識ひょうしきてき歸航きこう通常つうじょうはりたい引擎はいてきはねりゅう
  • 長波ちょうはちょうべに外線がいせん(LWIR, IR-C DIN):8-15ほろこめ。這是"ねつなりぞう"てき區域くいきざい這個だんてきかんはかうつわ需要じゅよう其他てきひかりある外部がいぶ熱源ねつげんれい太陽たいようつきだまあるべに外燈がいとう,就可以獲得かくとくかんせいてきねつはい量的りょうてきどう影像えいぞうまえせいべに外線がいせんFLIR系統けいとう使用しよう這個區域くいきてきしきゆう也會るいためとおべに外線がいせん」。
  • とおべに外線がいせん(FIR):50-1,000ほろこめまいりとおべに外線がいせんかみなりしゃ)。

NIRSWIRゆうしょうため"反射はんしゃべに外線がいせん",而MWIRLWIRゆうしょうため"ねつべに外線がいせん",這是もと於黑たい輻射ふくしゃ曲線きょくせんてき特性とくせい典型てんけいてき'ねつ'物體ぶったいぞう排氣はいきかん同樣どうようてき物體ぶったい通常つうじょうざいMWてきなみだんかいざいLW段下だんげらいとくさらためあきらあきら

國際こくさい照明しょうめい委員いいんかい分類ぶんるい系統けいとう[编辑]

國際こくさい照明しょうめい委員いいんかい建議けんぎはたべに外線がいせん區分くぶんため以下いかさん類別るいべつ[14]

  • べに外線がいせん-A (IR-A):700奈米-1,400奈米(0.7ほろべい-1.4ほろべい
  • べに外線がいせん-B (IR-B):1,400奈米-3,000奈米(1.4ほろべい-3ほろべい
  • べに外線がいせん-C (IR-C):3,000奈米-1毫米(3ほろべい-1,000ほろべい

ISO 20473分類ぶんるい[编辑]

ISO 20473てき分類ぶんるい如下:

名稱めいしょう 縮寫しゅくしゃ 波長はちょう
きんべに外線がいせん NIR 0.78-3ほろべい
ちゅうべに外線がいせん MIR 3-50ほろべい
とおべに外線がいせん FIR 50 – 1,000ほろべい

天文學てんもんがく分類ぶんるい方案ほうあん[编辑]

天文學てんもんがく通常つうじょうはた以如てきなみだん區分くぶんべに外線がいせんてき範圍はんい[15]

名稱めいしょう 縮寫しゅくしゃ 波長はちょう
きんべに外線がいせん NIR (0.7-1)いたり5ほろべい
ちゅうべに外線がいせん MIR 5いたり(25-40)ほろべい
とおべに外線がいせん FIR (25-40)いたり(200-350)ほろべい

這種分類ぶんるい很精かく,而且はつ佈的單位たんいゆうせき。這三種區域分別用於觀測不同溫度的範圍,以及不同ふどう環境かんきょうてき空間くうかん

かんじはかうつわかいおう分類ぶんるい方案ほうあん[编辑]

部分ぶぶんべに外線がいせん區域くいきてき大氣たいきそう穿ほじとおる

以依同感どうかんはかうつわ偵測てき範圍はんいらい分類ぶんるい[16]

  • きんべに外線がいせん波長はちょう範圍はんいため0.7いたり1.0 µm(由人よしと無法むほう偵測てき範圍はんいいた矽可ひびきおうてき範圍はんい
  • 短波たんぱべに外線がいせん波長はちょう範圍はんいため1.0いたり3 µm(ゆかり矽的截止しきりついただい气紅外線がいせんまどこうてき截止しきりつ),InGaAs範圍はんい以到1.8 µm,一些較不靈敏的鉛鹽也可偵測到此範圍。
  • 中波ちゅうはべに外線がいせん波長はちょう範圍はんいため3いたり5 µm(ゆかりだい气紅外線がいせんまどこう定義ていぎ,也是銻化銦HgCdTeくつがえぶたてき範圍はんいゆう硒化なまりくつがえぶたてき範圍はんい
  • 長波ちょうはべに外線がいせん波長はちょう範圍はんいため8いたり12ある7いたり14 µm(HgCdTe及ほろ测辐しゃ热计えいmicrobolometerくつがえぶたてき範圍はんい
  • とおべに外線がいせん(VLWIR):波長はちょう範圍はんいため12いたり30 µm,掺杂硅可くつがえぶたてき範圍はんい

きんべに外線がいせんさい接近せっきんひと以看いたてき波長はちょう範圍はんい,而中べに外線がいせん及長べに外線がいせん就逐ややとおはなれこう。其他てき定義ていぎかいあきら不同ふどうてき物理ぶつりせい最大さいだい發射はっしゃ量的りょうてきしきりつあるしきおびかいみず吸收きゅうしゅうとう),最新さいしんてき定義ていぎあきらしんてき技術ぎじゅつ常見つねみてき矽偵測ざい1,050 nm以下いか以感はか,而砷化銦鎵のり950 nmいたり1,7002,600 nmてき範圍はんい內可以感はか

あきら引用いんよう標準ひょうじゅんてき不同ふどうべに外線がいせんてき波長はちょう最短さいたんやくざい700 nm800 nmあいだただし光和こうわべに外線がいせんぼつ有明ありあけかく定義ていぎてきあたりかいひとたい於波ちょう700 nm以上いじょうてきひかり較不れいさとしいん此若よう一般強度的光源發射較長波長的光,にん無法むほういたただしもちい一些高強度的近紅外線光源(れい如紅外線がいせんかみなりしゃべに外線がいせんLED、あるはたこううつりじょてき日光にっこう),以偵はかいたやく780 nmてきべに外線がいせんかいためべにこう強度きょうどさいこう一些的紅外線光源可以讓人眼偵測到波長1050 nmてきべに外線がいせんかいため暗紅あんこうしょくてきひかりたばよし此會造成ぞうせい周圍しゅういぜんくらてきじょうがた用人ようにん以看いたきんべに外線がいせんてき問題もんだい(一般會用間接照明的方式改善此問題)。葉子ようこざいきん場外じょうがいせんかい格外かくがいてきあかりあきらわかようべに外線がいせん濾鏡濾除こう,并有一段時間讓眼睛去適應經過紅外線濾鏡後特別暗的影像,にんゆう可能かのう以看いたざいべに外線がいせん發光はっこうてき,也就罗勃·とくえいとくこうおう[17]

べに外線がいせんてき發現はつげん[编辑]

おおやけもと1666ねんうしとみ發現はつげんこうなみ測量そくりょう3,900ほこり~7,600ほこり(400nm~700nm)こうてき波長はちょう。1800ねん4がつ24にち英國えいこく倫敦ろんどんすめらぎ學會がっかいてきかど·赫歇なんじ發表はっぴょう太陽光たいようあきらざいこうてきべに光之みつゆきがいかえゆう一種いっしゅ不可ふかてき延伸えんしんひかり具有ぐゆうねつこうおう他所よそ使用しようてき方法ほうほう簡單かんたんよういちささえ溫度おんどけい測量そくりょう經過けいかりょうきょう分光ぶんこうてきかくいろ光線こうせん溫度おんどゆかりむらさきいたべに發現はつげん溫度おんど逐漸增加ぞうかとう溫度おんどけいいたべにこう以外いがいてき份,溫度おんど持續じぞく上昇じょうしょういん斷定だんていゆうべに外線がいせんてき存在そんざいざい紫外線しがいせんまと份也做同樣どうようてきはかこころみただし溫度おんどなみぼつゆうぞうだかてき反應はんのう紫外線しがいせん1801ねんゆかりRITTERよう氯化ぎん感光かんこうざいしょ發現はつげん

そこへんところのう感應かんおうてききんべに外線がいせん波長はちょう肉眼にくがんしょのう光線こうせん波長はちょうてきりょうばいようそこへん以記ろくいたてき波長はちょう上限じょうげん13,500ほこり,如果さいじょう其它特殊とくしゅてき設備せつびのり最高さいこう以達いた20,000ほこり再往さいおうじょう必須ひっすよう物理ぶつり偵測りょう

べに外線がいせん輻射ふくしゃげん區分くぶん[编辑]

べに外線がいせん輻射ふくしゃみなもと區分くぶんためよん份:

  1. しろおき發光はっこう(Actinic range):あるしょうひかり反應はんのう」,ゆかりしろおき物體ぶったいさんせいてきせんこういきいたべにがいいき。如あわ(鎢絲とう,TUNGSTEN FILAMENT LAMP),太陽たいよう
  2. ねつたい輻射ふくしゃ(Hot-object range):ゆかりしろおき物體ぶったいさんせいてきねつしゃせん如電じょでん熨斗のし及其它的電熱でんねつひとし平均へいきん溫度おんどやくざい400℃左右さゆう
  3. 發熱はつねつ傳導でんどう(Calorific range)ゆかりたぎにえてきねつすいあるねつふけ汽管さんせいてきねつしゃせん平均へいきん溫度おんどてい於200℃,此區域くいきまたしょうためひかり反應はんのう」(Non-actinic)。
  4. ゆたかたい輻射ふくしゃ(Warm range):ゆかり人體じんたい動物どうぶつある地熱じねつとう所產しょさんせいてきねつしゃせん平均へいきん溫度おんどやくため40℃左右さゆう
  • 站在あきらしょうあずかかげ技術ぎじゅつてき觀點かんてんらい感光かんこう特性とくせい光波こうはてきのうりょうあずか感光かんこう材料ざいりょうてき敏感びんかん造成ぞうせい感光かんこうさい主要しゅようてきいんもと波長はちょういよいよながのうりょういよいよじゃくそくべに外線がいせんてきのうりょうようこうてい紫外線しがいせんさらひくただしだかのうりょうなみしょ必須ひっすめんたいてきいち難題なんだい就是:のうりょういよいよたか穿ほじとおるりょくいよいよつよ無法むほう形成けいせい反射はんしゃ使つかい感光かんこう材料ざいりょう擷取影像えいぞうれいXひかり,就必須在あきら物體ぶったいてき背後はいごぞうよし此,かげじゅつ就必須往ちょう波長はちょうてき方向ほうこう——「きんべに外線がいせん發展はってん。以造影ぞうえいため目標もくひょうてききんべに外線がいせんかげじゅつずいちょ化學かがくあずか電子でんし科技かぎてき進展しんてんえんじれつさん方向ほうこう
  1. きんべに外線がいせんそこへん:以波ちょう700nm~900nmてききんべに外線がいせんため主要しゅよう感應かんおう範圍はんい利用りよう加入かにゅう特殊とくしゅ染料せんりょうてき乳劑にゅうざいさんせい光化學こうかがく反應はんのう使つかい此一波域的光變化轉為化學變化形成影像えいぞう
  2. きんべに外線がいせん電子でんし感光かんこう材料ざいりょう:以波ちょう700nm~2,000nmてききんべに外線がいせんため主要しゅよう感應かんおう範圍はんい,它是利用りようためぬしてき化合かごうぶつあきらからださんせいひかりでん反應はんのう形成けいせい電子でんし影像えいぞう
  3. なかとおべに外線がいせんねつぞう感應かんおう材料ざいりょう:以波ちょう3,000nm~14,000nm的中てきちゅうべに外線がいせん及遠べに外線がいせんため主要しゅよう感應かんおう範圍はんい利用りよう特殊とくしゅてき感應かんおう及冷卻技術ぎじゅつ形成けいせい電子でんし影像えいぞう

べに外線がいせん溫室おんしつこうおう[编辑]

溫室おんしつこうおうてき簡圖

地球ちきゅう表面ひょうめん及雲かい吸收きゅうしゅう太陽たいよう發射はっしゃてきこう輻射ふくしゃさい以紅外線がいせんてき形式けいしき發射はっしゃいた大氣たいきそうちゅう大氣たいきちゅうてき特定とくてい物質ぶっしつれい如雲うらてき水滴すいてき水蒸氣すいじょうきかえゆう氧化碳きのえいち氧化氮ろく氟化硫氟氯碳化ぶつ[18]ひとしかい吸收きゅうしゅうべに外線がいせんさい發射はっしゃかい地球ちきゅう溫室おんしつこうおう以提だか大氣たいきそう及地ひょうてき溫度おんど[19]

わたる主題しゅだい應用おうよう包括ほうかつくろたい辐射ふとし阳能电池以及红外どおり讯技术

科技かぎ應用おうよう[编辑]

红外线可ようざい軍事ぐんじ工業こうぎょう科學かがく及醫がくてき應用おうようちゅうべに外線がいせんよる裝置そうち利用りよう即時そくじてききんべに外線がいせん影像えいぞう以在查覺てきじょうがたざい夜間やかん觀察かんさつじんある動物どうぶつべに外線がいせん天文學てんもんがく利用りようゆうかんはかうつわてき望遠鏡ぼうえんきょう穿ほじとおるふとしそらてきほしちりれい分子ぶんしくも),けんはかぞうくだりぼしとうほしたい,以及けんはか早期そうき宇宙うちゅうとめてきべにうつりほしたい[20]べに外線がいせんねつあらわぞうしょう以檢はか隔絕かくぜつ系統的けいとうてきねつ損失そんしつかん皮膚ひふちゅう血液けつえき流動的りゅうどうてき變化へんか,以及電子でんし設備せつびてき過熱かねつ。红外线穿とおるうんてき能力のうりょく见光きょうぞうべに外線がいせんしるべ常用じょうようざい飛彈ひだんてきしるべこうねつなりぞうよるきょう以用ざい不同ふどうてき應用おうようじょう红外天文学てんもんがくとおべに外線がいせん天文學てんもんがく在天ざいてん文學ぶんがくちゅう應用おうよう红外线的技術ぎじゅつ

參考さんこう資料しりょう[编辑]

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